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数据缓存块控制
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基于PCIe XDMA 的高速数据传输系统
傅里叶的猫· 2025-07-05 19:41
高帧率高分辨率相机的FPGA视频传输方案设计 核心观点 - 设计基于CXP和PCIe接口的高速数据传输系统,满足高带宽、多通道相机接入及长时间稳定传输需求 [1][5][22] - 采用DDR4/UltraRam缓存结合XDMA多通道分块控制机制,优化读写顺序以避免数据跨块 [6][8][19] - 方案支持灵活扩展,可适配4通道相机、CXP-12 8lane或100G光口相机等极限场景 [14][19][21] 技术架构 带宽与接口配置 - PCIe Gen3x8带宽达6.5GB/s,Gen3x16达12GB/s,满足CXP电口12.5G 4lane/8lane或光口40G/100G需求 [1][5] - DDR4(64bit×2400M)实测极限读写带宽约16GB/s,UltraRam在ZU19EG芯片上实现PCIe Gen3x16读带宽11-12GB/s [8][11] 多通道分块控制 - 采用Multi_ch_dma_wr模块实现1-4通道分块缓存,按translate size(如4M)自动分配块 [6][14] - 读写逻辑交替执行:通道0按0→2→4→8顺序读,通道1按1→3→5→7顺序读,确保不跨块 [6] - 支持动态调整:写速率快时写指针追读指针,读速率快时反之,保证实时性 [8] 扩展性与应用场景 - 多设备接入时通过软件拆分数据块并拼接画面,支持2/4通道传输 [19][21] - 适配CXP-12 8lane或100G相机需双通道DDR4缓存及软硬件协同修改 [19] - 方案通用性强,可扩展至ADC/DAC等高速采集设备 [22] 系统验证 - 已在Win10/Ubuntu/CentOS系统下实现长时间稳定运行,无丢数或错报 [22] - 需驱动与软件配合,通过寄存器定义及中断流程实现完整交互逻辑 [22] 行业资源 - 提供GPU服务器资源(A100/H100/H200/B200等),支持半导体与AI领域应用 [23]