基于FPGA的PEX8311的LBS控制器的实现.pdf

根据提供的文件内容，以下为详细的知识点： 一、引言 文档开篇介绍了PLX公司的桥芯片PEX8311的功能。PEX8311是一款桥芯片，用于将处理器、DSP和FPGA的总线接口升级至PCI Express（PCIe）。它可以将PCIe信号转换为32位、66MHz的通用局部总线信号，实现不同标准之间的协议转换。PEX8311广泛应用于通讯线路卡、监视系统、工业控制、IP媒体服务器和医疗成像系统中，为这些系统提供可升级的高带宽互联。文章的重点是使用PEX8311和FPGA（现场可编程门阵列）实现PCIe标准的1X传输。 二、系统介绍 系统是通过FPGA和PEX8311之间的LBS（Local Bus）进行连接的，支持命令和数据的发送与接收。FPGA在这个系统中负责控制LBS的运行。核心控制部件是LBS控制器，采用Verilog HDL语言在FPGA上实现。这样的控制器稳定性高，不会造成系统死机，并能充分利用LBS的时序，减少不必要的等待时间。 三、LBS控制器设计 LBS控制器设计中提到了相关的控制信号。例如，Hold信号是FPGA向PEX8311发出控制总线请求的信号，而Holda信号则是PEX8311响应FPGA请求的信号。设计中强调了状态机的设计，状态机的实现保证了LBS控制器能够处理各种控制信号和数据传输，从而实现高效可靠的通信。 四、FPGA和PEX8311的技术细节 FPGA选用的是Altera公司的Cyclone3系列的3C120型号芯片。该芯片具有低功耗、低成本和高性能的特点，因此被选用来实现PCIe的传输功能。PEX8311是一款x1的PCI Express接口芯片，其本地端总线频率最高可达66MHz，数据位宽为32位。它支持三种数据传输模式：主模式、从模式和DMA（Direct Memory Access），这使得它能够灵活、方便地与各种CPU、FPGA和ASIC连接，实现高速数据传输。 五、PCIe技术和标准 PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是一种高速串行计算机扩展总线标准，用于主板和扩展卡之间点对点的串行连接。PCIe作为标准接口，支持高速通信，广泛应用于各种硬件系统中。利用FPGA实现PCIe标准的1X传输，在硬件开发领域具有重要意义，因为它不仅能提高系统的数据吞吐量，还能使硬件系统能够适应不断增长的性能要求。 六、可编程性和适应性 文档强调了基于FPGA设计的LBS控制器所具有的灵活性和可编程能力。这些特性使得控制器不仅在当前系统中运行可靠，而且在面对未来技术升级和需求变化时，能够快速适应并进行相应的硬件调整和优化。 七、应用案例 文章最后指出，基于FPGA的LBS控制器已成功应用于某视频采集卡、某PCIe数据采集卡等产品中。这些应用案例表明，该控制器在实际的硬件系统中具有很高的实用价值和广阔的应用前景。 从提供的文档内容来看，可以总结出文档详细介绍了基于FPGA实现与PEX8311桥芯片通信的LBS控制器的设计与实现，包括FPGA和PEX8311的技术特性、LBS控制器的工作原理和控制信号处理，以及设计中采用的Verilog HDL编程技术。同时，文档也展示了通过硬件开发来提高系统性能、稳定性和适应性的实际应用效果。