PCIe通信就是快,RK3576 + FPGA解决方案

今天给大家带来基于PCIe的RK3576+FPGA高速通信方案,实现快速数据交互,解决工业采集"慢、卡、丢"难题,为工业自动化、能源电力等领域提供创新解决方案。

▍实测数据

RK3576+FPGA的PCIe通信测试结果, 如下所示

▍方案优势

  • **PCIe总线速率更高:**比起传统并口、SPI串口、网口,PCIe在工业场景里就是"降维打击",它采用高速串行传输方式,抗干扰能力强,支持x1/x4/x16等多通道配置,数据传输效率大幅提升,广泛应用于工业控制、数据采集、高速图像处理等场景。

  • **XDMA方式实时性更强:**以前用非XDMA传输,数据要走"外设→CPU→内存"的弯路。CPU一会儿要搬数据,一会儿要跑控制逻辑,结果两边都慢。而这套方案使用XDMA直接访问内存,相当于给FPGA和ARM内存开了"直达通道",数据可在FPGA与ARM内存之间进行数据交换,全程无需CPU参与,数据传输更流畅高效。

▍方案说明

ARM端(瑞芯微RK3576)通过PCIe XDMA将数据搬运至FPGA端(Xilinx Artix-7),然后再将数据从FPGA端搬运回来,并进行数据校验和速率打印。

程序原理说明如下:
ARM端:

  • 通过PCIe XDMA对FPGA的DDR进行读写测试。
  • 支持通过参数设置数据包大小、数据传输的循环次数。
  • 对读写的数据进行校验,并打印误码率和读写速率。

FPGA端:

  • 实现PCIe Endpoint功能。
  • 处理PCIe RC端发起的BAR0空间的读写事务,将数据缓存在FPGA DDR中。

方案通信框架

方案软件框架

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