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时间:2024-12-24 22:09:16 来源:镇江网站源码

1.【PCIe】lspci用法小结
2.基于XDMA 中断模式的架构架构 PCIE3.0 QT上位机与FPGA数据交互架构 提供工程源码和QT上位机源码
3.FPGA基于XDMA实现PCIE X4通信方案 提供工程源码和QT上位机程序和技术支持
4.Linux下PCI设备驱动开发详解(六)
5.PCIE专题第三章PCIE测试
6.FPGA XDMA 中断模式实现 PCIE3.0 测速试验 提供工程源码和QT上位机源码

pcie架构源码_pcie体系架构

【PCIe】lspci用法小结

       ls pci工具用于展示系统中的所有PCI总线设备或连接到该总线上的所有设备。要使用ls pci进行源码编译,源码需要先下载代码:

       1:进入tools文件夹并创建lspci文件夹,体系随后切换至lspci文件夹。架构架构

       cd tools/; mkdir lspci; cd lspci;

       通过git命令从指定仓库克隆代码,源码例如:

       git clone git:// git.kernel.org/pub/scm/...

       完成代码下载后,体系下颈线源码进入pciutils文件夹并编译:

       2:cd pciutils/;make

       编译完成后的架构架构lspci工具可以进行版本检测,例如:

       3: $ ./lspci --version

       输出版本信息,源码如3..0。体系

       更多详细信息可查阅相关教程,架构架构如马昌伟博客园的源码文章。

基于XDMA 中断模式的体系 PCIE3.0 QT上位机与FPGA数据交互架构 提供工程源码和QT上位机源码

       基于XDMA中断模式的PCIE3.0数据交互架构中,QT上位机与FPGA之间的架构架构高效协作提供了工程源码和QT上位机源码,旨在实现高速、源码稳定的体系图像传输和处理。

       设计的核心是利用XDMA的中断功能,将QT上位机捕获的屏幕图像通过PCIE3.0总线传输至FPGA,FPGA的XDMA负责接收和缓存数据,然后通过AXI-GPIO生成中断,通知FDMA进行数据处理。处理后的数据再写回DDR4并发送回上位机,整个过程通过Xilinx官方提供的XDMA IP核实现,简化了PCIE协议的复杂性。

       该架构支持Xilinx系列FPGA,包括驱动安装和上位机源代码,旨在简化开发过程,让使用者能快速上手PCIE接口。适用于学生和工程师在医疗、军工等领域的高速接口项目。工程源码和技术支持可通过文章末尾获取,包括详细的Vivado工程和QT上位机的VS开发环境设置。

       如果你想在X8架构基础上进行扩展或了解轮询和中断模式的PCIE方案,可以访问作者主页的相关专栏。整体设计思路从图像生成、传输、处理,到VGA输出和上位机操作,都已详尽描述并提供了实际运行的代码和工程实例。

FPGA基于XDMA实现PCIE X4通信方案 提供工程源码和QT上位机程序和技术支持

       本文详细阐述了基于XDMA方案实现的PCIE X4通信平台设计。该方案仅适用于Xilinx系列FPGA,提供了完整的工程源码和QT上位机程序,旨在简化PCIE通信平台的搭建过程,减轻用户在寻找驱动和开发上位机软件时的困扰。设计中包括了FPGA端程序、bt神器源码PCIe卡驱动和PCIe上位机测试程序,实现了基础的PCIE通信功能,并与QT上位机进行测速试验。此设计适用于学生项目、研究生开发以及在职工程师的项目需求,尤其在医疗、军工等领域高速接口的应用。提供全面的技术支持,确保工程代码的综合编译与上板调试顺利进行。此外,还包含了详细的总体设计思路、vivado工程详解、驱动安装过程、QT上位机软件、以及上板调试验证的步骤。对于有兴趣深入研究的用户,提供了相关的编译好的驱动程序和QT源代码。

       设计中的PCIe通信模块通过外部PCIe时钟M和DDR时钟输入模块提供参考时钟。在PCIe测速过程中,上位机与PCIe通信模块之间进行数据的连续发送和接收,DDR控制器负责数据的存储和检索。QT测速上位机的源代码和可执行程序为用户提供了直观的测试工具。在驱动安装方面,提供针对Win系统的驱动程序,用户需通过特定的步骤进行安装。上位机软件通过QT5.6.2开发版本实现,用户可直接运行测试软件进行PCIe速度测试。

       工程代码的获取方式请参考文章末尾提供的链接,注意此链接为匿名访问,确保安全。本设计旨在提供一个简单易用的PCIE通信平台,帮助用户更轻松地进行高速接口的开发与测试,满足不同领域的技术需求。如有任何问题或需要进一步的支持,请留意文章末尾的技术支持信息。

Linux下PCI设备驱动开发详解(六)

       本章及其后续章节将深入探讨通过PCI Express总线实现CPU与FPGA之间数据通信的简单框架,并介绍Linux PCI内核态设备驱动(KMD)的实战开发。

       该框架以开源界知名的RIFFA(可重用集成框架,用于FPGA加速器)为基础,这是一个针对FPGA加速器的可重用集成框架,同时也是一款第三方开源的PCIe框架。

       该框架需要使用支持PCIe的工作站以及带有PCIe连接器的FPGA板卡。RIFFA支持Windows、求助网页源码Linux操作系统,以及altera和xilinx的FPGA,可以通过c/c++、python、matlab、java等编程语言实现数据的发送和接收。驱动程序可在Linux或Windows系统上运行,每个系统最多支持5个FPGA设备。

       在用户端,存在独立的发送和接收端口,用户只需编写少量代码即可实现与FPGA IP内核的通信。

       RIFFA使用直接存储器访问(DMA)传输和中断信号传输数据,从而在PCIe链路上实现高带宽,运行速率可达到PCIe链路的饱和点。

       开源地址:github.com/KastnerRG/ri...

       一、Linux下PCI驱动结构

       在《Linux下PCI设备驱动开发详解(四)》中,我们了解到,通常用模块方式编写PCI设备驱动,至少需要实现以下几个部分:初始化设备模块、设备打开模块、数据读写模块、中断处理模块、设备释放模块、设备卸载模块。通常的编写方式如下:

       好的,带着这个框架,我们将进入RIFFA框架的driver源代码分析。

       二、初始化设备模块

       我们直接给出源代码:

       OK,我们已经看到了几个关键词,驱动程序、字符设备、class、文件节点。在《Linux下PCI设备驱动开发详解(三)》中,我们知道总线、设备、驱动模型:

       硬件拓扑描述Linux设备模型中四个重要概念:

       三、probe探测硬件设备

       这个fpga_probe函数非常重要和关键:

       四、写操作

       基本的读写操作通过ioctl来调用对应的driver驱动的实现。我们补充一下,ioctl是设备驱动程序中设备控制接口函数,一个字符设备驱动通常会实现设备打开、redis源码地址关闭、读、写等功能,在一些需要细分的情境下,如果需要扩展新的功能,通常以增设ioctl()命令的方式实现。

       直接给出代码:

       在处理ioctl_send的时候,我们发现实现用户数据拷贝到内核态之后,调用了chnl_send_wrapcheck,将api层打包过来的参数一一传递过去。

       直接给出chnl_send_wrapcheck():

       这段代码主要做了一些避免错误的判断,值得一提的就是通过自旋锁避免了多线程错误的判断,其实我们可以知道riffa架构支持多线程,之后调用了chnl_send。

       将数据写入指定的FPGA通道。除非配置了非零超时,否则将阻塞,直到所有数据都发送到FPGA。如果超时不为零,则该函数将阻塞,直到发送所有数据或超时毫秒过去。来自bufp指针的用户数据将被发送,最多len字(每个字==位)。通道将被告知预期数据量和偏移量。如果last==1,则FPGA通道将在发送后将此事务识别为完成。如果last==0,则FPGA通道将需要额外的事务。

       成功后,返回发送的字数。出错时,返回负值。

       核心思想就是,初始化sg_maps,通过bar空间告知FPGA通道号、长度、大小等信息、使用通用buffer发送数据、更新sg_mapping,最后进入到while(1)的循环函数中。

       while(1)大循环,只有当处理完Tx数据完成中断或出错时函数才会返回。在每一轮执行中,凭证云源码首先执行内嵌的小while,在小while中首先读取对应通道上的send消息队列,若返回值为0说明成功出队,小while运行一遍后就会执行下面的代码;若返回值为1说明队列可能是空的,也就是还没有中断到来,此时调用prepare_to_wait函数将本进程添加到等待队列里,然后执行schedule_timeout休眠该进程(有阻塞时间限制),此时在用户看来表现为ioctl函数阻塞等待,但中断还能在后台运行(中断也是一个进程)。

       若此时驱动接收到一个该通道的Tx中断,那么在中断回调函数里将中断信息推入消息队列后就会唤醒chnl_send所在的进程。进程唤醒后调用finish_wait函数将本进程pop出等待队列并用signal_pending查看是否因信号而被唤醒,如果是需要返回给用户并让其再次重试。如果不是被信号唤醒,则再去读一下消息队列,此时会将消息类型存入msg_type,消息存入msg中,然后退出小while。

       接下来进入一个switch语句,这个switch是根据msg_type消息类型选择处理动作的,即中断处理的下半部。

       若执行Tx SG读完成中断,则消息类型发送EVENT_SG_BUF_READ,数据填0,其实是没用的数据。在这里如果剩余长度大于0或者剩余溢出值大于0时就会重新执行上一段讲述的过程,即从上一次分配的结尾处再分配SG缓冲区,并发送SG链表给FPGA等等,不过一般不会发送这种情况,除非分配页时的get_user_pages函数锁定物理页出现了问题,少分了页才会出现这样的现象。

       然后FPGA就会按SG链表一个一个SG缓存块的进行流式DMA传输,传输完毕后FPGA发送一个Tx数据读完成中断,即EVENT_TXN_DONE消息类型。这里比较好处理,调用dma_unmap_sg取消内存空间的SGDMA映射,然后释放掉页。

       五、读操作

       读操作和写操作类似,不再详细描述。

       函数chnl_recv用于将FPGA发送的数据读到缓冲区内。

       首先调用宏DEFINE_WAIT初始化等待队列项;然后把传入的参数timeout换算成毫秒,这个时间是最长阻塞时间。

       剩下的就是中断处理过程,等待读完成。

       六、销毁/卸载设备

       释放设备模块主要是负责释放对设备的控制权,释放占用的内存和中断等,所做的事情正好和打开设备模块相反。

       本文详细介绍了RIFFA框架的驱动模块,涉及的内容非常多,包括内核页面、中断处理等。

       一个驱动的框架主要包括:初始化设备模块、设备打开模块、数据读写模块、中断处理模块、设备释放模块、设备卸载模块。

       七、未完待续

       《Linux下PCI设备驱动开发详解(七)》将详细分析RIFFA的环形通信队列,最大的好处就是不需要对后续的队列内容进行搬移,可以后续由入队(写入)覆盖。

       八、参考资料

       blog.csdn.net/mcupro/...

       zhuanlan.zhihu.com/p/...

PCIE专题第三章PCIE测试

       PCIE专题第三章:PCIE测试

       本章节将探索如何在FPGA板卡上实现简单的PCIE测速功能,包括测速PCIE链路收发以及入门级PCIE技术。

       硬件资源介绍:PCIE接口采用金手指接口,可以轻松插入电脑主板插槽,与电脑完成连接。接口主要由5对差分线与复位线构成,包括2对发送数据、2对接收数据、1对时钟和一个复位线,构成PCIE X2通道。

       程序设计:章节内容主要围绕移植官方提供的工程。RIFFA项目作为开源项目,工程可在GitHub上直接下载,网址为github.com/KastnerRG/ri...。如果需要深入研究RIFFA框架,请认真阅读相关驱动程序文档。

       示例工程查看:首先,了解RIFFA框架的工作原理,建议仔细研究官方示例工程。然后,创建一个新工程,复制官方示例文件并修改为适应自己FPGA板子的版本。此过程需熟悉其组成部分并逐步深入。

       修改官方示例:根据自己的FPGA芯片型号(如XC7AT-FFG、XC7AT-FFG、XC7AT-FBG等)对IP核进行更新。在Core Capability页,修改事务层最大负载数据为字节,确保与IP核配置相匹配。

       修改顶层文件与约束文件:将顶层文件中C_NUM_LANES由4通道修改为2通道,C_PCI_DATA_WIDTH数据宽度由位宽修改为位宽,C_MAX_PAYLOAD_BYTES最大负载数据修改为。同时,删除并修改约束文件内容,确保程序正确固化到外部flash中。

       IP核详解:7 Series Integrated Block for PCI Express是XILINX在7系列FPGA上的一种可扩展、高带宽和可靠的串行互连构建块,用于构建PCIE应用。IP核包含完整的事务层、数据链路层与物理层,支持最高5gb/s (Gen2)速度下的1通道、2通道、4通道和8通道端点和根端口配置,接口使用AMBA的axi4 stream接口。

       自建工程:熟悉官方示例与IP核后,通过添加源码,自建IP核建立Riffa框架在FPGA的工程。在riffa源码下xilinx目录建立嵌入式工程目录,拷贝相关代码文件到目录下,并创建工程。选择适当的FPGA芯片型号,添加约束文件,最终生成比特流文件和配置文件,下载到FPGA板卡。

       结果验证:使用PCIE测速助手软件检测PCIE板卡状态,若正常工作,显示读写速度测速功能;若未插入PCIE板卡,则显示未插入状态。点击测速按钮,进行PCIE测速操作,速度显示结果将通过软件仪表盘显示。

       官方测速程序与QT上位机编写:使用官方测速程序进行设备测试,通过命令行操作获取最大带宽。QT上位机编写测速软件,需要对QT与C/C++语言有基础了解,程序设计逻辑包括设备检测、测速按键控制、速度计算与显示。程序代码主要逻辑在widget.cpp文件中实现,通过时间差计算读写速度,并将结果展示在仪表盘上。

       章节总结:本章节涵盖了从FPGA板卡到上位机的完整PCIE测试流程,通过软硬件结合,实现基本的PCIE测速功能。

FPGA XDMA 中断模式实现 PCIE3.0 测速试验 提供工程源码和QT上位机源码

       前言

       PCIE(PCI Express)作为现今行业首选的高速接口标准,相较于PCI及早期总线结构,提供了专用连接,大幅提高了数据传输效率。本设计采用Xilinx的XDMA方案,构建基于Xilinx系列FPGA的PCIE3.0通信平台,通过XDMA的中断模式与QT上位机通讯。上位机通过软件中断实现与FPGA的数据交互,关键在于设计了一个xdma_inter.v中断模块,该模块与驱动配合处理中断,通过AXI-LITE接口,上位机读写xdma_inter.v寄存器实现数据传输。此外,通过AXI-BRAM演示了用户空间的读写访问测试。此方案仅适用于Xilinx系列FPGA,提供完整的工程源码和QT上位机源码,简化了驱动查找与软件开发步骤,使得PCIE应用更加便捷。本文详细描述了设计过程,提供完整的工程源码和技术支持。

       我已有的PCIE方案

       我的主页包含基于XDMA的PCIE通信专栏,涵盖轮询模式及RIFFA实现的数据交互与测速,以及应用级别图像采集传输方案,详情请参阅专栏地址。

       PCIE理论

       PCIE相关理论知识,如协议细节与工作原理,可自行查阅百度、CSDN或知乎等平台。使用XDMA后,对PCIE协议的理解需求降低。

       总体设计思路和方案

       总体设计思路围绕XDMA实现PCIE通信。XDMA作为高性能、可配置的SG模式DMA,适用于PCIE2.0和3.0,支持AXI4或AXI4-Stream接口,通常与DDR协同工作。设计中重点是编写xdma_inter.v中断模块,配合驱动处理中断,实现AXI-LITE接口,上位机通过访问用户空间地址读写寄存器。同时,利用AXI-BRAM进行用户空间读写测试。

       QT上位机及其源码

       本方案使用VS + Qt 5..构建QT上位机,通过中断模式调用XDMA官方API,实现与FPGA的数据交互。提供的例程专注于读写测速功能,附带完整的QT上位机软件及源码。

       vivado工程详解

       开发板采用Xilinx-xcku-ffva-2-i型号,使用Vivado.2构建工程。配置PCIE3.0 X8接口,实现QT上位机的测速试验功能。综合后的代码架构展示了XDMA中断数量的设置,同时进行了FPGA资源消耗和功耗预估。

       上板调试验证

       开启上位机测速程序,通过QT软件进行PCIE速度测试。结果显示读写、单读、单写测试的性能表现。

       福利:工程代码获取

       由于代码体积过大,不便通过邮件发送,提供某度网盘链接方式获取完整工程代码。资料获取方式通过私信联系。

PCI设备驱动编写(一)

       编写PCIe驱动程序的关键步骤主要围绕模仿、匹配、启用设备、配置空间访问以及驱动程序的注册和注销。

       模仿是开始编写PCIe驱动的基础。通过下载Linux内核源码,找到相关PCIe驱动作为模板,你可以学习到如何构建自己的驱动。

       在匹配PCI设备时,需了解厂商ID、子厂商ID、设备ID和子设备ID。这些ID能确保驱动与特定PCI设备正确匹配。在Linux中,使用设备树查找并加载适当的驱动程序,确保PCI设备被操作系统识别并使用。

       启用设备的步骤在驱动程序的probe函数中完成。调用pci_enable_device函数唤醒设备,并分配中断线和I/O区域,确保设备在驱动程序中被正确启用,以便后续访问资源。

       访问配置空间对驱动程序至关重要。配置空间是设备在系统中的映射位置,驱动程序通过读写配置空间来获取设备的详细信息。配置空间的访问方式依赖于CPU与PCI控制器的交互,Linux提供标准接口供驱动程序使用。

       配置空间通过8位、位或位数据传输进行访问。Linux定义了相关函数原型,提供访问PCI设备配置空间的接口,驱动程序借此找到设备映射位置,与设备通信和控制。

       在完成驱动程序的开发后,需要进行注册和注销。注册时,需将驱动程序添加到系统中;注销时,需从系统中移除驱动程序,确保资源的释放和系统的稳定性。

       总结而言,编写PCIe驱动程序需要遵循模仿、匹配、启用、配置空间访问、注册和注销等步骤。通过理解这些关键点,并借助Linux内核源码作为模板,你将能够构建出功能完善的PCIe驱动程序。

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