CN106528492A - 一种基于fpga实现的高速大容量记录板卡 - Google Patents

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Abstract

本发明特别涉及一种基于FPGA实现的高速大容量记录板卡。该基于FPGA实现的高速大容量记录板卡，采用6U VPX架构，包括处理器模块，DMA控制器模块，PCIE root控制器模块，DDR3控制器模块和Rapid IO模块；所述处理器模块通过DDR3控制器模块a外挂一个DDR3内存条a用来存储程序，同时所述处理器模块还通过以太网MAC芯片外挂千兆以太网用来与标准PC机进行指令交互，外挂DMA控制器模块用来控制UART串口数据收发。该基于FPGA实现的高速大容量记录板卡，满足了雷达类产品高速记录板卡和大容量存储板卡模块的需求，提升了存储产品市场竞争力，实用性强，适宜应用于雷达类产品、声纳系统、通信系统、电子侦查与对抗系统及其它高速大容量数据实时记录存储系统中。

Description

一种基于FPGA实现的高速大容量记录板卡
技术领域
本发明涉及雷达信号处理技术领域，特别涉及一种基于FPGA实现的高速大容量记录板卡。
背景技术
随着雷达成像技术的发展日趋成熟，数据的采样速率大幅提升，对实时数据记录和存储设备提出了更高的要求：
（1）存储速度高，能实时连续记录高速原始数据；
（2）存储容量大；
（3）存储可靠性，存储设备工作在复杂的环境中，保证存储设备的工作稳定和存储数据正确；
（4）抗震性和便携性，雷达数据的获得一般是通过车载、机载或者弹载等方式，要求存储设备能承受震动和冲击且尽可能轻便。
高速大容量记录板卡的研究开发，不仅可应对雷达类产品高速记录板卡和大容量存储板卡模块的需求，且可与公司存储系列产品相结合，形成公司自主研发的高速率、大容量存储设备，提升存储产品市场竞争力。在为公司带来经济效益的同时，在高速大容量存储方面形成良好的技术储备，达到核心技术的自主可控。
基于此，本发明提出了一种基于FPGA实现的高速大容量记录板卡。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的基于FPGA实现的高速大容量记录板卡。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种基于FPGA实现的高速大容量记录板卡，其特征在于：采用6U VPX架构，包括处理器模块，DMA控制器模块，PCIE root控制器模块，DDR3控制器模块和Rapid IO模块；所述处理器模块通过DDR3控制器模块a外挂一个DDR3内存条a用来存储程序，同时所述处理器模块还通过以太网MAC芯片外挂千兆以太网用来与标准PC机进行指令交互，外挂DMA控制器模块用来控制UART串口数据收发；
所述DMA控制器模块一端挂载处理器模块，另一端通过PCIE root控制器外挂标准PCIE设备，提供处理器模块与标准PCIE设备的链接通路；
所述DMA控制器模块还通过DDR3控制器模块b外挂一个DDR3内存条b用来存储数据，同时所述DDR3控制器模块b通过Rapid IO模块连接Rapid IO设备。
通过所述处理器模块的驱动去配置外挂的标准PCIE设备正常工作，另外通过DMA控制器模块向标准PCIE设备发送存储数据；
所述Rapid IO模块接收前段Rapid接口发送的数据，并将接收的数据通过DDR3控制器模块b根据处理器模块的指令缓存到DDR3内存条b或者经DMA控制器模块存储到标准PCIE设备中。
所述处理器模块采用Microblaze处理器。
本发明的有益效果是：该基于FPGA实现的高速大容量记录板卡，满足了雷达类产品高速记录板卡和大容量存储板卡模块的需求，提升了存储产品市场竞争力，实用性强，适宜应用于雷达类产品、声纳系统、通信系统、电子侦查与对抗系统及其它高速大容量数据实时记录存储系统中。
附图说明
附图1为本发明基于FPGA实现的高速大容量记录板卡示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
该基于FPGA实现的高速大容量记录板卡，采用6U VPX架构，包括Microblaze处理器，DMA（direct memory access，直接存储器存取）控制器模块，PCIE root控制器模块，DDR3控制器模块和Rapid IO模块；所述Microblaze处理器通过DDR3控制器模块a外挂一个DDR3内存条a用来存储程序，同时所述Microblaze处理器还通过以太网MAC芯片外挂千兆以太网用来与标准PC机进行指令交互，外挂DMA控制器模块用来控制UART（UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器）串口数据收发；
所述DMA控制器模块一端挂载Microblaze处理器，另一端通过PCIE root控制器外挂标准PCIE设备，提供Microblaze处理器与标准PCIE设备的链接通路；
所述DMA控制器模块还通过DDR3控制器模块b外挂一个DDR3内存条b用来存储数据，同时所述DDR3控制器模块b通过Rapid IO模块连接Rapid IO设备。
通过所述Microblaze处理器的驱动去配置外挂的标准PCIE设备正常工作，另外通过DMA控制器模块向标准PCIE设备发送存储数据；
所述Rapid IO模块接收前段Rapid接口发送的数据，并将接收的数据通过DDR3控制器模块b根据Microblaze处理器的指令缓存到DDR3内存条b或者经DMA控制器模块存储到标准PCIE设备中。
该基于FPGA实现的高速大容量记录板卡是利用VPX架构搭建的。将其放入机箱，待机器各个板卡准备就绪后上电，在计算单元打开雷达数据模拟发送软件后，找一组大数据按照2GB/S速率发送，通过Rapid IO模块接收后到达DDR3内存条b，待高速大容量记录板卡数据存储完毕后给计算单元一个通知信息。然后，通过以太网接口（RJ45接头）将DDR3内存条b存储的数据与计算单元发送的数据比对，对比结果正确，说明该基于FPGA实现的高速大容量记录板卡可以满足设计需求。
该基于FPGA实现的高速大容量记录板卡，满足了雷达类产品高速记录板卡和大容量存储板卡模块的需求，提升了存储产品市场竞争力，实用性强，适宜应用于雷达类产品、声纳系统、通信系统、电子侦查与对抗系统及其它高速大容量数据实时记录存储系统中。

Claims (3)

1.一种基于FPGA实现的高速大容量记录板卡，其特征在于：采用6U VPX架构，包括处理器模块，DMA控制器模块，PCIE root控制器模块，DDR3控制器模块和Rapid IO模块；所述处理器模块通过DDR3控制器模块a外挂一个DDR3内存条a用来存储程序，同时所述处理器模块还通过以太网MAC芯片外挂千兆以太网用来与标准PC机进行指令交互，外挂DMA控制器模块用来控制UART串口数据收发；
所述DMA控制器模块一端挂载处理器模块，另一端通过PCIE root控制器外挂标准PCIE设备，提供处理器模块与标准PCIE设备的链接通路；
所述DMA控制器模块还通过DDR3控制器模块b外挂一个DDR3内存条b用来存储数据，同时所述DDR3控制器模块b通过Rapid IO模块连接Rapid IO设备。
2.根据权利要求1所述的基于FPGA实现的高速大容量记录板卡，其特征在于：通过所述处理器模块的驱动去配置外挂的标准PCIE设备正常工作，另外通过DMA控制器模块向标准PCIE设备发送存储数据；
所述Rapid IO模块接收前段Rapid接口发送的数据，并将接收的数据通过DDR3控制器模块b根据处理器模块的指令缓存到DDR3内存条b或者经DMA控制器模块存储到标准PCIE设备中。
3.根据权利要求1或2所述的基于FPGA实现的高速大容量记录板卡，其特征在于：所述处理器模块采用Microblaze处理器。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108280038A (zh) * 2017-12-07 2018-07-13 山东超越数控电子股份有限公司 一种高速记录板卡管理系统及方法
CN108650100A (zh) * 2018-04-26 2018-10-12 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 一种srio与网络接口的转换器设计方法
CN108710599A (zh) * 2018-06-11 2018-10-26 山东超越数控电子股份有限公司 一种基于fpga的雷达高速记录板卡
CN109783413A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 北京中科晶上科技股份有限公司 基于vpx标准的主控板及控制方法
CN110019051A (zh) * 2018-04-18 2019-07-16 上海锐智集数电子有限公司 一种基于通用文件系统的高速数据记录方法
CN110795382A (zh) * 2019-10-09 2020-02-14 广东高云半导体科技股份有限公司 一种基于fpga的通用异步收发传输器以及片上系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102902829A (zh) * 2011-07-26 2013-01-30 中国人民解放军海军七○二厂 一种高速海量实时数据采集处理系统
CN103885909A (zh) * 2014-03-26 2014-06-25 国电南瑞科技股份有限公司 基于原生PCIe接口的SSD控制器及其控制方法
CN203746060U (zh) * 2014-03-13 2014-07-30 西安睿控创合电子科技有限公司 一种基于vpx架构的固态存储板卡
CN104636301A (zh) * 2015-02-15 2015-05-20 中南大学 一种基于pci-e接口的大规模plc高速背板总线系统
CN105224482A (zh) * 2015-10-16 2016-01-06 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种fpga加速卡高速存储系统
CN105677595A (zh) * 2016-01-21 2016-06-15 方一信息科技（上海）有限公司 一种同时实现计算加速和pciessd存储的fpga方法
CN105824366A (zh) * 2016-03-21 2016-08-03 浪潮集团有限公司 一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102902829A (zh) * 2011-07-26 2013-01-30 中国人民解放军海军七○二厂 一种高速海量实时数据采集处理系统
CN203746060U (zh) * 2014-03-13 2014-07-30 西安睿控创合电子科技有限公司 一种基于vpx架构的固态存储板卡
CN103885909A (zh) * 2014-03-26 2014-06-25 国电南瑞科技股份有限公司 基于原生PCIe接口的SSD控制器及其控制方法
CN104636301A (zh) * 2015-02-15 2015-05-20 中南大学 一种基于pci-e接口的大规模plc高速背板总线系统
CN105224482A (zh) * 2015-10-16 2016-01-06 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种fpga加速卡高速存储系统
CN105677595A (zh) * 2016-01-21 2016-06-15 方一信息科技（上海）有限公司 一种同时实现计算加速和pciessd存储的fpga方法
CN105824366A (zh) * 2016-03-21 2016-08-03 浪潮集团有限公司 一种基于Rapid IO的大容量高速记录板卡

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨斌: "基于FPGA的高速高密度存储系统设计与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109783413A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 北京中科晶上科技股份有限公司 基于vpx标准的主控板及控制方法
CN108280038A (zh) * 2017-12-07 2018-07-13 山东超越数控电子股份有限公司 一种高速记录板卡管理系统及方法
CN108280038B (zh) * 2017-12-07 2021-05-07 山东超越数控电子股份有限公司 一种高速记录板卡管理系统及方法
CN110019051A (zh) * 2018-04-18 2019-07-16 上海锐智集数电子有限公司 一种基于通用文件系统的高速数据记录方法
CN108650100A (zh) * 2018-04-26 2018-10-12 济南浪潮高新科技投资发展有限公司 一种srio与网络接口的转换器设计方法
CN108650100B (zh) * 2018-04-26 2020-12-11 浪潮集团有限公司 一种srio与网络接口的转换器设计方法
CN108710599A (zh) * 2018-06-11 2018-10-26 山东超越数控电子股份有限公司 一种基于fpga的雷达高速记录板卡
CN110795382A (zh) * 2019-10-09 2020-02-14 广东高云半导体科技股份有限公司 一种基于fpga的通用异步收发传输器以及片上系统

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