intel AN 829 PCI Express* Dearadh Tagartha Avalon MM DMA

AN 829: PCI Express* Dearadh Tagartha DMA Avalon®-MM

Réamhrá

Léiríonn an Dearadh Tagartha Rochtana Cuimhne Díreach (DMA) PCI Express* Avalon® Memory-Mapped (Avalon-MM) (DMA) feidhmíocht Intel® Arria® 10, Intel Cyclone® 10 GX, agus Intel Stratix® 10 Hard IP le haghaidh PCIe* ag baint úsáide as. comhéadan Avalon-MM agus rialtóir DMA ardfheidhmíochta leabaithe.
Cuimsíonn an dearadh tiománaí bogearraí Linux chun na haistrithe DMA a shocrú. Bogann an DMA léite sonraí ó chuimhne an chórais go dtí an chuimhne ar an tslis nó cuimhne sheachtrach. Bogann an DMA scríbhneoireachta sonraí ón gcuimhne ar an tslis nó ón gcuimhne sheachtrach go cuimhne an chórais. Tomhaiseann an tiománaí bogearraí Linux feidhmíocht an chórais freisin. Ligeann an dearadh tagartha seo duit feidhmíocht an phrótacail PCIe a mheas maidir le comhéadan Avalon-MM a úsáid le DMA ardfheidhmíochta leabaithe.
Fíor 1: Léaráid Bloc Dearaidh Tagartha DMA PCIe Avalon-MMTaispeánann an blocléaráid seo na roghanna cuimhne ar-sliseanna agus cuimhne sheachtrach.

Nótaí:

1. Aistríonn Write Mover sonraí ón bhfearann ​​​​áitiúil go dtí an fearann ​​óstach
2. Aistríonn Read Mover sonraí ón bhfearann ​​ósta go dtí an fearann ​​áitiúil

Intel Corporation. Gach ceart ar cosaint. Is trádmharcanna de chuid Intel Corporation nó a fhochuideachtaí iad Intel, lógó Intel, agus marcanna Intel eile. Barántaíonn Intel feidhmíocht a tháirgí FPGA agus leathsheoltóra de réir sonraíochtaí reatha de réir bharántas caighdeánach Intel, ach coimeádann sé an ceart chun athruithe a dhéanamh ar aon táirgí agus seirbhísí ag am ar bith gan fógra. Ní ghlacann Intel aon fhreagracht nó dliteanas a eascraíonn as cur i bhfeidhm nó úsáid aon fhaisnéise, táirge nó seirbhíse a thuairiscítear anseo ach amháin mar a aontaítear go sainráite i scríbhinn ag Intel. Moltar do chustaiméirí Intel an leagan is déanaí de shonraíochtaí feiste a fháil sula dtéann siad ag brath ar aon fhaisnéis foilsithe agus sula ndéanann siad orduithe le haghaidh táirgí nó seirbhísí.

• Féadfar ainmneacha agus brandaí eile a éileamh mar mhaoin daoine eile.

Eolas Gaolmhar

• Comhéadan Intel Stratix 10 Avalon-MM le haghaidh Treoir Úsáideora Réitigh PCIe
• Comhéadan Intel Arria 10 nó Intel Cyclone 10 Avalon-MM DMA le haghaidh Treoir Úsáideora Réitigh PCIe
• Sonraíocht Bonn PCI Express Athbhreithniú 3.0

Riachtanais Crua-earraí agus Bogearraí Dearaidh Tagartha DMA

Ceanglais Crua-earraí
Ritheann an dearadh tagartha ar na feisteáin forbartha seo a leanas:

• Kit Forbartha FPGA Intel Arria 10 GX
• Kit Forbartha FPGA Cyclone Intel 10 GX
• Kit Forbartha FPGA Intel Stratix 10
• Éilíonn an dearadh tagartha dhá ríomhaire:
• Ríomhaire le sliotán PCIe Gen3 x8 nó x16 ag rith Linux. Is ríomhaire uimhir 1 an ríomhaire seo.
• Suiteáladh an dara ríomhaire le leagan bogearraí Intel Quartus® Prime 18.0. Íoslódálann an ríomhaire seo an FPGA SRAM Object File (.sof) chuig an FPGA maidir leis an trealamh forbartha. Is é ríomhaire uimhir 2 an ríomhaire seo.

Riachtanais Bogearraí

• Na bogearraí dearaidh tagartha suiteáilte ar ríomhaire uimhir 1. Tá na dearaí tagartha ar fáil i Store Deartha Intel FPGA. Cartlann Ardán Intel Quartus Prime Pro Edition File (.par) na socruithe molta sintéise, feisteoir, agus anailíse uainiúcháin do na paraiméadair atá sonraithe sna dearaí tagartha.
• Na bogearraí Intel Quartus Prime suiteáilte ar ríomhaire uimhir 2. Is féidir leat na bogearraí seo a íoslódáil ó Intel Quartus Prime Pro Edition Gnéithe Bogearraí/Íoslódáil web leathanach.
• Tá an tiománaí Linux cumraithe go sonrach do na dearaí tagartha seo.

Eolas Gaolmhar

• Intel Arria 10 Dearadh Tagartha
  • Íoslódáil an dearadh tagartha agus na bogearraí dearaidh ón Design Store.
• Dearadh Tagartha Intel Cyclone 10 GX
  • Íoslódáil an dearadh tagartha agus na bogearraí dearaidh ón Design Store.
• Stratix 10 Dearadh Tagartha
  • Íoslódáil an dearadh tagartha agus na bogearraí dearaidh ón Design Store.
• Ionad Íoslódála Intel Quartus Prime Pro Edition

Cur síos ar Mhodúl Droichead Avalon-MM DMA

Áiríonn comhéadan Avalon-MM le DMA na modúil seo a leanas:
Fíor 2 . Léaráid Bloc Dearaidh Tagartha DMA PCIe Avalon-MMTaispeánann an leabharleabhar seo na roghanna cuimhne ar-sliseanna agus cuimhne sheachtrach.

Nótaí:

1. Aistríonn Write Mover sonraí ón bhfearann ​​​​áitiúil go dtí an fearann ​​óstach
2. Aistríonn Read Mover sonraí ón bhfearann ​​ósta go dtí an fearann ​​áitiúil

Léigh Sonraí Mover
Seolann an Read Data Mover Paicéad Sraitheanna Idirbheart (TLPanna) léite cuimhne in aghaidh an tsrutha. Tar éis don Read Data Mover an Críochnú a fháil, scríobhann an Read Data Mover na sonraí faighte chuig an gcuimhne ar an tslis nó chuig an gcuimhne sheachtrach.
Scríobh Sonraí Mover
Léann an Write Data Mover sonraí ón gcuimhne ar an tslis nó ón gcuimhne sheachtrach agus seolann sé na sonraí in aghaidh an tsrutha trí úsáid a bhaint as TLPanna chun cuimhne a scríobh ar an nasc PCIe.
Rialaitheoir Tuairisceoir DMA
Bainistíonn modúl an Rialaitheora Tuairiscí na hoibríochtaí léamh agus scríobh DMA. Cláir bhogearraí óstacha cláir inmheánacha sa Rialaitheoir Tuairisceora le suíomh agus méid an tábla tuairisceora a chónaíonn i gcuimhne an chórais óstaigh trí mháistirphort Avalon-MM RX. Bunaithe ar an bhfaisnéis seo, stiúrann an Rialaitheoir Tuairisceoir don Léamh Sonraí Bogadóir an tábla iomlán a chóipeáil chuig FIFOanna áitiúla lena chur i gcrích. Seolann an Rialaitheoir Tuairisceoir stádas críochnaithe in aghaidh an tsrutha trí chalafort sclábhaithe Avalon TX (TXS).
Is féidir leat do rialaitheoir tuairisceora seachtrach féin a úsáid freisin chun na Bogróirí Sonraí Léigh agus Scríobh a bhainistiú. Mar sin féin, ní féidir leat an comhéadan a athrú idir do rialaitheoir seachtrach féin agus na Bogálaithe Sonraí Léigh agus Scríobh atá leabaithe sa dearadh tagartha.
TX daor
Iomadaíonn modúl TX Slave léann agus scríobhann Avalon-MM in aghaidh an tsrutha. Is féidir le máistrí seachtracha Avalon-MM, lena n-áirítear máistir rialaithe DMA, rochtain a fháil ar chuimhne an chórais ag baint úsáide as an TX Slave. Úsáideann an Rialaitheoir DMA an cosán seo chun an stádas DMA a nuashonrú in aghaidh an tsrutha, ag baint úsáide as TLPanna Idirbhriseadh Comhartha Teachtaireachta (MSI). Máistir RX (Port Inmheánach le haghaidh Rialú BAR0) Sa mhodúl Máistir RX iomadaítear TLPanna amháin léite agus scríofa dword ón bhFréamh Port go dtí an fearann ​​Avalon-MM trí mháistirphort 32-giotán Avalon-MM. Tugann Bogearraí treoir don Mháistir RX faisnéis rialaithe, stádas agus tuairisceora a sheoladh chuig sclábhaithe Avalon-MM, lena n-áirítear an sclábhaí rialaithe DMA. Is calafort inmheánach é an calafort RX Master nach bhfuil le feiceáil i Dearthóir Ardán.

Ag obair leis an Dearadh Tagartha

Ordlathas Tionscadal

Úsáideann an dearadh tagartha an struchtúr eolaire seo a leanas:

• barr - An modúl barrleibhéil.
• top_hw— Dearthóir Ardán barrleibhéil files. Má athraíonn tú an dearadh le Platform Designer, ní mór duit an córas a athnuachan le go dtiocfaidh na hathruithe i bhfeidhm.

Socruithe Paraiméadar le haghaidh Éagsúlachtaí IP Crua PCI Express

Tacaíonn an dearadh tagartha seo le huasmhéid pálasta 256-beart. Liostaíonn na táblaí seo a leanas na luachanna do na paraiméadair go léir.
Tábla 1. Socruithe an Chórais

Paraiméadar	Luach
Líon na lánaí	Intel Cyclone 10 GX: x4 Intel Arria 10, Intel Stratix 10: x8
Ráta lána	Intel Cyclone 10 GX: Gen2 (5.0 Gbps) Intel Arria 10 Intel Stratix 10: Gen3 (8.0 Gbps)
Leithdháileadh creidmheasa maolánach RX – feidhmíocht don iarratas faighte	Intel Arria 10, Intel Cyclone 10 GX: Íseal Intel Stratix 10: Níl sé ar fáil

Tábla 2.Socruithe Clár Seoltaí Bunáite (BAR).

Paraiméadar	Luach
BAR0	Cuimhne réamhghabhála 64-giotán
BAR1	faoi ​​mhíchumas
BAR2	Cuimhne réamhghabhála 64-giotán Tá BAR2 díchumasaithe do Intel Stratix 10
ar lean…

Paraiméadar	Luach
BAR3	faoi ​​mhíchumas
BAR4	Cuimhne réamhghabhála 64-giotán Tá BAR4 díchumasaithe do Intel Arria 10 agus Intel Cyclone 10 GX
BAR5	faoi ​​mhíchumas

Tábla 3. Socruithe Clár Aitheantais Feiste

Paraiméadar	Luach
Díoltóir ID	0x00001172
Aitheantas an Ghléis	0x0000E003
Aitheantas athbhreithnithe	0x00000001
Cód Aicme	0x00000000
ID Díoltóra Fochórais	0x00000000
Aitheantas an Ghléis Fochórais	0x00000000

Tábla 4. Cumais PCI Express/PCI*

Paraiméadar	Luach
Uasmhéid pá-ualaigh	256 Beart
Raon ama críochnaithe	Dada
Feidhmigh Teorainn Ama Críochnaithe Díchumasaigh	Cumasaithe

Tábla 5. Socruithe Tuairiscithe Earráide

Paraiméadar	Luach
Tuairisciú Earráidí Casta (AER)	Cumasaithe
Seiceáil ECRC	faoi ​​mhíchumas
Giniúint ECRC	faoi ​​mhíchumas

Tábla 6.Link Socruithe

Paraiméadar	Luach
Uimhir phoirt naisc	1
Cumraíocht clog sliotán	Cumasaithe

Tábla 7. Idirbhristeacha Comhartha Teachtaireachta (MSI) agus MSI-XSettings

Paraiméadar	Luach
Líon na dteachtaireachtaí MSI iarrtha	4
MSI-X a chur i bhfeidhm	faoi ​​mhíchumas
Méid tábla	0
Fritháireamh tábla	0x0000000000000000
ar lean…

Paraiméadar	Luach
Táscaire BAR tábla	0
Eagar giotán ar feitheamh (PBA) a fhritháireamh	0x0000000000000000
Táscaire BAR PBA	0

Tábla 8. Bainistiú Cumhachta

Paraiméadar	Luach
Endpoint L0s latency inghlactha	Uasmhéid 64 ns
Críochphointe L1 latency inghlactha	Uasmhéid 1 dúinn

Tábla 9.PCIe Socrú Spás Seoladh

Paraiméadar	Luach
Leithead seoladh an spáis chuimhne PCIe inrochtana	40

Córais Dearthóir Ardán Dearaidh Tagartha PCIe Avalon-MM DMA

Taispeánann na híomhánna seo a leanas na córais Dearthóir Ardán le haghaidh feistí Intel Arria 10, Intel Cyclone 10 GX, agus Intel Stratix 10.
Fíor 3 . Córas Dearthóir Ardán Deartha Tagartha Intel Arria 10 GX DMA

Fíor 4.Intel Cyclone 10 Córas Dearthóir Ardán Dearaidh Tagartha GX GX DMA

Fíor 5. Córas Dearthóir Ardán Deartha Tagartha Intel Stratix 10 GX DMAÁirítear le dearadh Intel Stratix 10 comhpháirteanna píblíne agus loighic trasnaithe clog nach bhfuil i láthair sna gléasanna eile.

Tábla 10.Cur síos ar Chalafoirt Dearthóir Ardáin

Port	Feidhm	Cur síos
rxm_barra2 or rxm_barra4	calafort Avalon-MM	Is máistirphort Avalon-MM é seo. Faigheann an t-óstach PCIe rochtain ar an gcuimhne trí PCIe BAR2 le haghaidh feistí Intel Arria 10 agus Intel Cyclone 10 GX. Faigheann an t-óstach rochtain ar an gcuimhne trí PCIe BAR4 le haghaidh feistí Intel Stratix 10. Nascann na BARanna seo le cuimhne ar-sliseanna agus le cuimhne sheachtrach. I bhfeidhmchlár tipiciúil, rialaíonn bogearraí córais an BAR seo chun sonraí randamacha a thosú sa chuimhne sheachtrach. Léann bogearraí na sonraí ar ais freisin chun oibriú ceart a fhíorú.
tx	TX Avalon-MM daor	Is calafort sclábhaithe Avalon-MM é seo. In fheidhmchlár tipiciúil, rialaíonn máistir Avalon-MM an port seo chun léann agus scríobhann cuimhne a sheoladh chuig an bhfearann ​​​​PCIe. Nuair a chríochnaíonn an DMA oibríocht, úsáideann an Rialaitheoir Tuairisceoir an port seo chun stádas DMA a scríobh ar ais go dtí an tábla tuairisceora san fhearann ​​PCIe. Úsáideann an Rialaitheoir Tuairisceoir an port seo freisin chun cur isteach MSI a sheoladh in aghaidh an tsrutha.
dma_rd_mháistir	Léigh Sonraí Mover	Is máistirphort Avalon-MM é seo. Úsáideann an Read Data Mover an máistir Avalon-MM seo chun sonraí a aistriú ón bhfearann ​​​​PCIe chuig an gcuimhne ar-sliseanna nó chuig an gcuimhne sheachtrach. Úsáideann an Read Data Mover an port seo freisin chun tuairisceoirí a fháil ón bhfearann ​​PCIe agus iad a scríobh chuig FIFO sa Rialaitheoir Tuairisceora. Áiríonn an dearadh táblaí tuairisceoirí ar leith le haghaidh tuairisceoirí léamh agus scríobh. Dá bhrí sin, nascann an calafort dma_rd_master le wr_dts_slave chun an tuairisceoir scríobh DMA FIFO agus rd_dts_slave don tuairisceoir DMA léite FIFO.
dma_wr_mháistir	Scríobh Sonraí Mover	Is máistirphort Avalon-MM é seo. Úsáideann an Write Data Mover an máistir Avalon-MM seo chun sonraí a léamh ón gcuimhne ar an tslis nó ón gcuimhne sheachtrach agus ansin sonraí a scríobh chuig an bhfearann ​​​​PCIe. Is RAM aon chalafoirt é an rialtóir cuimhne seachtrach. Mar thoradh air sin, ní mór don Write Data Mover agus an Read Data Mover an port seo a roinnt chun cuimhne sheachtrach a mheasúnú.
wr_dts_slave rd_dts_slave	FIFO i Rialaitheoir Tuairisceoir	Is iad seo calafoirt sclábhaithe Avalon-MM do na FIFOanna sa Rialaitheoir Tuairiscithe. Nuair a fhaigheann an Read Data Mover na tuairisceoirí ó chuimhne an chórais, scríobhann an Bogálaí Sonraí Léigh na tuairisceoirí chuig an FIFO ag baint úsáide as na poirt wr_dts_slave agus rd_dts_slave.
wr_dcm_ máistir rd_dcm_master	Modúl rialaithe sa Rialaitheoir Tuairisceoir	Áiríonn modúl rialaithe an Rialaitheora Tuairiscí tarchuradóir amháin agus port glacadóireachta amháin do na DMAanna léite agus scríofa. Nascann an port glactha le RXM_BAR0. Ceanglaíonn an calafort tarchurtha leis na txs. Nascann an cosán faighte ón RXM_BAR0 go hinmheánach. Ní thaispeántar RXM_BAR0 sa phainéal naisc Dearthóir Ardáin. Maidir leis an gcosán tarchuir, nascann calafoirt DMA léite agus scríofa araon leis na txanna go seachtrach. Tá na calafoirt seo le feiceáil sa phainéal naisc Dearthóir Ardán.
Ceangal inmheánach, ní thaispeántar	calafort Avalon-MM	Gabhann an máistirphort Avalon-MM seo an rochtain chuimhne ón ósta PCIe go PCIe BAR0. Úsáideann an t-óstach an port seo chun an Rialaitheoir Tuairisceoir a ríomhchlárú. Toisc go n-áirítear sa dearadh tagartha seo an Rialaitheoir Tuairisceora mar mhodúl inmheánach, ní thaispeánann Dearthóir Ardán an port seo ar an bpainéal naisc barrleibhéil.
onchip_memory2_0	64 KB RAM Dual Port	Is cuimhne déphoirt ar-sliseanna 64-KB é seo. Is é an raon seoltaí ná 0x0800_0000-0x0800_FFFF ar an mbus Avalon-MM. Is é an seoladh seo an seoladh foinse le haghaidh DMAanna scríofa nó seoladh cinn scríbe le haghaidh DMAanna léite. Chun éilliú sonraí a chosc, roinneann bogearraí an chuimhne i réigiúin ar leith le haghaidh léamh agus scríobh. Ní fhorluíonn na réigiúin.
Rialaitheoir Intel DDR3 nó DDR4	Rialaitheoir DDR3 nó DDR4	Is rialtóir DDR3 nó DDR4 aon-phort é seo.

Céimeanna Nós Imeachta DMA

Críochnaíonn bogearraí a ritheann ar an ósta na céimeanna seo a leanas chun an DMA a thionscnamh agus na torthaí a fhíorú:

1. Leithdháileann bogearraí cuimhne chórais don tábla tuairisceora.
2. Leithdháileann bogearraí cuimhne chórais le haghaidh aistrithe sonraí DMA.
3. Scríobhann bogearraí na tuairisceoirí chuig an tábla tuairisceora i gcuimhne an chórais. Tacaíonn an DMA le suas le 128 tuairisceoir léite agus 128 tuairisceoir scríofa. Taifeadtar an fhaisnéis seo a leanas sa tábla tuairisceora:
   1. Aitheantas an tuairisceora, idir 0-127
   2. Seoladh foinse
   3. Seoladh cinn scríbe
   4. Méid
4.  Maidir leis an DMA léite, cuireann na bogearraí tús le spás cuimhne an chórais le sonraí randamacha. Bogann an Read Data Mover na sonraí seo ó chuimhne an chórais go dtí an chuimhne ar an tslis nó an chuimhne sheachtrach. Maidir leis an DMA scríobh, cuireann na bogearraí tús leis an gcuimhne ar-sliseanna nó le sonraí randamacha. Bogann an Write Data Mover na sonraí ón gcuimhne ar an tslis nó ón gcuimhne sheachtrach go cuimhne an chórais.
5. Cláraíonn bogearraí na cláir i modúl rialaithe an Rialaitheora Tuairisceora trí BAR0. Sonraíonn ríomhchlárú seoladh bonn an tábla tuairisceora i gcuimhne an chórais agus seoladh bonn an FIFO a stórálann na tuairisceoirí san FPGA.
6. Chun an DMA a thionscnamh, scríobhann bogearraí ID an tuairisceora deiridh chuig loighic rialaithe an Rialaitheora Tuairisceora. Tosaíonn an DMA ag fáil tuairisceoirí. Tosaíonn an DMA le haitheantas tuairisceora 0 agus críochnaíonn sé le haitheantas an tuairisceora deiridh.
7. Tar éis aistrithe sonraí don tuairisceoir deiridh a bheith críochnaithe, scríobhann an Rialaitheoir Tuairisceoir 1'b1 chuig an ngiotán Déanta san iontráil tábla tuairisceora a fhreagraíonn don tuairisceoir deiridh san fhearann ​​PCIe ag baint úsáide as an bport txs.
8. Déanann bogearraí vótaíocht ar an ngiotán Déanta san iontráil tábla tuairisceora a fhreagraíonn don tuairisceoir deiridh. Tar éis don Rialaitheoir DMA an giotán Déanta a scríobh, ríomhann an Rialaitheoir DMA tréchur. Déanann bogearraí comparáid idir na sonraí i gcuimhne an chórais agus an chuimhne ar-sliseanna nó cuimhne sheachtrach. Gabhann an tástáil mura bhfuil aon earráidí ann.
9. Le haghaidh léamh agus scríobh comhuaineach, tosaíonn na bogearraí an oibríocht DMA léite roimh an oibríocht scríobh DMA. Críochnaíonn an DMA nuair a chríochnaíonn gach DMA léamh agus scríobh.

Crua-earraí a Shocrú

1. Íoslódáil an ríomhaire uimhir 1.
2. Plug an cárta Kit Forbartha FPGA isteach i sliotán PCIe a thacaíonn Gen2 x4 nó Gen3 x8.
3. Le haghaidh Kit Forbartha FPGA Intel Stratix 10 10, cumhachtaíonn nascóirí J26 agus J27 an cárta. Tar éis duit an cárta a chur isteach i sliotán PCIe atá ar fáil, ceangail cáblaí cumhachta PCIe 2 × 4- agus 2 × 3-bioráin ó sholáthar cumhachta ríomhaire uimhir 1 go dtí an J26 agus J27 den chárta PCIe, faoi seach.
4. Ceangail cábla USB ó ríomhaire uimhir 2 go Kit Forbartha FPGA. Áiríonn an Kit Forbartha Cábla Íoslódála Intel FPGA do ríomhchlárú FPGA.
5. Chun Trealamh Forbartha FPGA a chumhachtú tríd an sliotán PCIe, cumhacht ar ríomhaire uimhir 1. Mar mhalairt air sin, is féidir leat Trealamh Forbartha FPGA a chumhachtú ag baint úsáide as an cuibheoir cumhachta seachtrach a sheoltar leis an trealamh.
6. Maidir le Kit Forbartha FPGA Intel Cyclone 10 GX, is é oscillator in-ríomhchláraithe ar bord an fhoinse clog do chomhpháirteanna crua-earraí. Lean na treoracha i Socrú an Oscillator Ríomhchláraithe Intel Cyclone 10 GX FPGA chun an t-oscillator seo a ríomhchlárú.
7. Ar ríomhaire uimhir 2, tabhair suas an ríomhchláraitheoir Intel Quartus Prime agus cumraigh an FPGA trí Chábla Íoslódála Intel FPGA.
   Nóta: Ní mór duit an FPGA a athchumrú aon uair a chailleann Kit Forbartha FPGA cumhacht.
8. Chun áireamh an chórais a bhrú chun an gléas PCIe a fháil amach, atosaigh ríomhaire 1. Má tá tú ag baint úsáide as Kit Forbartha Intel Stratix 10 GX FPGA, seans go bhfaighidh tú an teachtaireacht earráide seo a leanas le linn tosaithe BIOS mura bhfuil sa chuimhne léarscáilithe I/O ach 4 GB: Neamhleor Acmhainní PCI Braitheadh. Chun oibriú ar an gceist seo, cumasaigh Díchódú Os cionn 4G sa roghchlár Tosaithe BIOS.

Eolas Gaolmhar

Oscillator Intel Cyclone 10 GX FPGA a ríomhchlárú ar leathanach 12

• Oscillator Intel Cyclone 10 GX FPGA a ríomhchlárú
• Cuimsíonn Kit Forbartha Intel Cyclone 10 GX oscillator ríomhchláraithe a chaithfidh tú a chur ar bun sular féidir leat an dearadh tagartha a rith le haghaidh feistí Intel Cyclone 10 GX. Ligeann GUI ClockController duit na socruithe cearta a allmhairiú.

1. Aimsigh an nasc Comhthaobhachta Kit (zip) sa limistéar Doiciméadúcháin de Phíreas Forbartha Intel Cyclone 10 GX FPGA web leathanach.
2. Bain úsáid as an nasc seo chun cyclone-10-gx-kit-collateral.zip a íoslódáil
3. Unzip cyclone-10-gx-kit-collateral.zip chuig eolaire oibre ar uimhir ríomhaire 2.
4. Chun an bosca dialóige Rialaitheoir Clog a thabhairt suas, clóscríobh na horduithe seo a leanas: % cd /cioclón-10-gx-comhthaobhach/examples/board_test_system/ % ./ClockController.sh
   Fíor 6.Clock Controller GUI sa Stát Tosaigh
5. Sa GUI Rialaitheoir Clog, cliceáil Iompórtáil.
6. Brabhsáil chuig an /cioclón-10-gx-comhthaobhach/examples/board_test_system/ eolaire agus roghnaigh U64-Registers.txt.
7. Chun socruithe an chláir a allmhairiú, cliceáil Oscail.
   Tá an teachtaireacht, Si5332 Cláraigh Léarscáil allmhairithe go rathúil taispeántais. Ba cheart duit na socruithe clog a thaispeántar thíos a fheiceáil.

Fíor 7. Socruithe Clog do Kit Forbartha Cyclone 10 GX FPGA Intel

Eolas Gaolmhar

Crua-earraí a Shocrú ar leathanach 11

Suiteáil an Tiomána Tástála DMA agus Rith na Bogearraí DMA Linux

1. I bhfuinneog teirminéil ar ríomhaire 1, athraigh go dtí an eolaire tiománaithe DMA agus bain AN829_driver.tar amach trí na horduithe seo a leanas a chlóscríobh: cd % / /_PCIe DMA_ _project/driver % tar -xvf AN829_driver.tar
2. Chun an tiománaí Linux a shuiteáil don teaghlach gléas cuí, clóscríobh an t-ordú: % sudo./install Luachanna bailí le haghaidh tá arria10, cioclón10, agus stratix10.
3. Chun an feidhmchlár DMA a rith, clóscríobh an t-ordú seo a leanas: %./run Priontálann an feidhmchlár na horduithe atá ar fáil chun an trácht DMA a shonrú. De réir réamhshocraithe, cuireann na bogearraí ar chumas DMA léamh, scríobhann DMA, agus léann agus scríobhann DMA comhuaineach. Liostaíonn an tábla seo a leanas na horduithe atá ar fáil:

Tábla 11. Orduithe Tástála DMA

Uimhir Ordaithe	Feidhm
1	Tosaigh an DMA.
2	Cumasaigh nó díchumasaigh léamh DMA.
3	Cumasaigh nó díchumasaigh scríobh DMA.
4	Cumasaigh nó díchumasaigh léamh agus scríobh comhuaineach DMA.
5	Socraigh líon na ndfhocal in aghaidh an tuairisceora. Is é an raon dlíthiúil 256-4096 dwords.
6	Socraigh líon na dtuairisceoirí. Is é an raon dlíthiúil ná 1-127 tuairisceoir.
7	De réir réamhshocraithe, roghnaíonn an dearadh tagartha cuimhne ar-sliseanna. Má roghnaítear ritheann an t-ordú seo as a chéile, athraigh idir an tslis agus an chuimhne sheachtrach.
8	Rith an DMA i lúb leanúnach.
10	Scoir

Le haghaidh example, clóscríobh na horduithe seo a leanas chun 4096 focal in aghaidh an tuairisceora agus 127 tuairisceoir a shonrú: % 5 4096 % 6 127 % 8

Léiríonn na figiúirí seo a leanas an tréchur do léann DMA, scríobhann DMA, agus léann agus scríobhann DMA comhuaineach:

Fíor 8. Tréchur Intel Arria 10 DMA

Fíor 9. Tréchur Intel Cyclone 10 GX DMAFíor 10. Tréchur Intel Stratix 10 DMA

Tréchur PCI Express a thuiscint

Braitheann an tréchur i gcóras PCI Express ar na fachtóirí seo a leanas:

• Prótacal lastuas
• Méid pálasta
• latency críochnaithe
• latency nuashonraithe rialaithe sreafa
• Gléasanna a fhoirmíonn an nasc

Prótacal Forchostais
Áirítear ar fhorchostas an Phrótacail na trí chomhpháirt seo a leanas:

• 128b/130b Ionchódú agus Díchódú – Úsáideann naisc Gen3 ionchódú 128b/130b. Cuireann an t-ionchódú seo dhá ghiotán sioncrónaithe (sioncronaithe) le gach aistriú sonraí 128-giotán. Dá bhrí sin, tá an forchostais ionchódaithe agus díchódaithe an-bheag ag 1.56%. Is é an ráta sonraí éifeachtach nasc Gen3 x8 ná thart ar 8 ghigibheart in aghaidh an tsoicind (GBps).
• Paicéid Sraitheanna Nasc Sonraí (DLLPanna) agus Paicéid Sraitheanna Fisiceacha (PLPanna) - Tarchuireann nasc gníomhach CDLanna agus PLPanna freisin. Is éard atá sna PLPanna tacair ordaithe SKP atá
  16- 24 beart. Dhá dhfhocal atá sna DLLPanna. Cuireann na DLLPanna rialú sreafa agus an prótacal ACK/NAK i bhfeidhm.
• Lasnairde Paicéad TLP - Tá an forchostas a bhaineann le TLP amháin idir 5-7 dwords mura bhfuil an ECRC roghnach san áireamh. Áirítear leis an bhforchostas na réimsí seo a leanas:
  • Na Siombailí Frámaithe Tosaigh agus Deiridh
  • Aitheantas na Seicheamh
  • Ceanntásc TLP 3 nó 4-dword
  • The Link Cyclic Iomarcaíochta Check (LCRC)
  • 0-1024 dwords de pálasta sonraí
• Fíor 11. Formáid Paicéad TLP

Tosaigh 1 Beart

seicheamh 2 Beart

Ceanntásc TLP 3-4 DW

Ualach Sonraí 0-1024 DW

ICRC 1 DW

LCRC 1 DW

Deireadh 1 Beart

Tréchur do Scríbhneoirí Postáilte

Úsáideann an ríomh tréchur uasta teoiriciúil an fhoirmle seo a leanas: Tréchur = méid pálasta / (méid pálasta + lastuas) * ráta sonraí nasc

Fíor 12. Tréchur uasta do Scríobhann Cuimhne

Taispeánann an graf an tréchur uasta le méideanna éagsúla ceanntásca agus pálasta TLP. Ní áirítear na DLLPanna agus na PLPanna ón ríomh seo. I gcás uasmhéid pálasta 256-beart agus ceanntásc 3-dword is é an forchostas ná cúig dhord. Toisc go bhfuil an comhéadan 256 giotán, éilíonn an ceanntásc 5-dword timthriall bus amháin. Éilíonn an pálasta 256-beart 8 dtimthriall bus.

Teoiriciúil l Uastas Tréchur do Scríbhinní Cuimhne ( x1 )

Taispeánann an chothromóid seo a leanas an tréchur teoiriciúil uasta: Uasmhéid tréchur = 8 dtimthriall/9 timthriall = 88.88% * 8 GBps = 7.2 GBps

Ag sonrú an Uasmhéid Pá-Ualach

Sonraíonn an clár Rialaithe Gléasanna, giotán [7:5], uasmhéid pálasta TLP an chórais reatha. Sonraítear sa réimse Uasmhéid Pá-Ualach de chlár na nAcmhainní Gléas, giotáin [2:0], an t-uasluach incheadaithe don phálasta. Sonraíonn tú an paraiméadar inléite amháin seo, ar a dtugtar Uasmhéid Pá-Ualach, ag baint úsáide as an eagarthóir paraiméadar. Tar éis an t-uasualach pá TLP a chinneadh don chóras reatha, taifeadann bogearraí an luach sin sa chlár Rialaithe Feiste. Ní mór don luach seo a bheith níos lú ná an t-uasualach pá a shonraítear sa réimse Ualach Pá-Uachtair den chlár Cumais Gléas.
Rialú Sreafa a Thuiscint do PCI Express
Cinntíonn rialú sreafa nach dtarchuirtear TLP mura bhfuil go leor spáis maoláin ag an nglacadóir chun glacadh leis an TLP. Tá creidmheasanna ar leith ann le haghaidh ceanntásca agus sonraí pálasta. Teastaíonn go leor creidmheasanna ceanntásca agus pálasta le feiste sula seolfar TLP. Nuair a ghlacann an Ciseal Feidhmchláir sa chomhlánaitheoir leis an TLP, saorann sé an spás maolánach RX i gCiseal Idirbheart an chomhlánaitheora. Seolann an comhlánóir paicéad nuashonraithe rialaithe sreafa (FC Update DLLP) chun na creidmheasanna ídithe a athlánú chuig an tionscnóir. Nuair a ídíonn feiste a creidmheasanna go léir, cuireann ráta na DLLPanna FC Update chun creidmheas ceanntásc agus pálasta a athlánú teorainn le tréchur. Braitheann na nuashonruithe rialaithe sreafa ar an méid pálasta uasta agus ar laigí dhá fheiste nasctha.

Tréchur le haghaidh Léann

Úsáideann PCI Express samhail idirbhirt scoilte le haghaidh léamha. Áirítear na céimeanna seo a leanas san idirbheart léite:

1. Seolann an t-iarratasóir Iarratas Léite Cuimhne.
2. Seolann an comhlánaitheoir an ACK DLLP chun admháil a dhéanamh don Iarratas Léamh Cuimhne.
3. Tugann an comhlánaitheoir Críochnú le Sonraí ar ais. Is féidir leis an gcomhlánaitheoir an Críochnú a roinnt ina ilphaicéid críochnaithe.

Is gnách go mbíonn tréchur léite níos ísle ná an tréchur scríofa mar go dteastaíonn dhá idirbheart seachas scríobh amháin don léamh céanna don mhéid céanna sonraí. Braitheann an tréchur léite freisin ar an moill ar thurais chruinn idir an t-am a eisíonn an Chiseal Feidhmchláir Iarratas Léite Cuimhne agus an t-am a sheolann na sonraí iarrtha ar ais. Chun an tréchur a uasmhéadú, ní mór don iarratas a dhóthain iarrataí léite atá fós gan réiteach a eisiúint chun an mhoill seo a chlúdach.

Fíor 13. Léigh Uainiú Iarratas

Léiríonn na figiúirí thíos an t-am le haghaidh Iarratas Léamh na Cuimhne (MRD) agus Críochnaithe le Sonraí (CplD). Léiríonn an chéad fhigiúr an t-iarratasóir ag fanacht lena chríochnú sula n-eisíonn sé na hiarratais ina dhiaidh sin. Bíonn tréchur níos ísle mar thoradh ar feithimh. Léiríonn an dara figiúr an t-iarratasóir ag déanamh iarratais léite iolracha atá fós gan réiteach chun deireadh a chur leis an moill tar éis na chéad tuairisceáin sonraí. Bíonn tréchur níos airde mar thoradh ar mhoilleanna a dhíchur.

Chun an tréchur uasta a choinneáil do na paicéid iomlána sonraí, ní mór don iarrthóir na socruithe seo a leanas a bharrfheabhsú:

• Líon na gcríochnuithe sa mhaolán RX
• Is é an ráta a eisíonn an Chiseal Feidhmchláir iarratais a léamh agus na sonraí críochnaithe a phróiseáil

Léigh Méid an Iarratas
Fachtóir eile a théann i bhfeidhm ar an tréchur is ea méid an iarratais léite. Má theastaíonn 4 KB sonraí ó iarrthóir, is féidir leis an iarrthóir ceithre cinn, 1 KB iarratas léite nó iarratas amháin léite 4 KB a eisiúint. Is é an toradh a bhíonn ar iarratas 4 KB ná tréchur níos airde ná na ceithre cinn a léann 1 KB. Sonraítear méid an iarratais léite san Uasmhéid Iarratas Léite sa chlár Rialaithe Gléas, giotán [14:12].
Iarratais Léitheoireachta den Scoth
Fachtóir deiridh a d’fhéadfadh tionchar a bheith aige ar an tréchur is ea líon na n-iarratas léite atá fós gan réiteach. Má sheolann an t-iarratasóir iarratais léite iolracha chun tréchur a fheabhsú, líon na gceanntásc atá ar fáil tags teorainn le líon na n-iarratas léite atá fós gan réiteach. Chun feidhmíocht níos airde a bhaint amach, is féidir le Intel Arria 10 agus Intel Cyclone 10 GX read DMA suas le 16 ceanntásc a úsáid tags. Is féidir leis an Intel Stratix 10 léite DMA suas le 32 ceanntásc a úsáid tags.

Tréchur a Thomhas

Chun tréchur a thomhas, glacann an tiománaí bogearraí dhá uair is móamps. Tógann bogearraí an chéad uairamp go gairid tar éis an clóscríobh tú an t-ordú ./run. Tógann bogearraí an dara huair is móamp tar éis don DMA an stádas críochnaithe is gá a chomhlánú agus a sheoladh ar ais, EPLAST. Má léitear DMA, scríobh DMA agus má tá DMAanna léite agus scríofa go comhuaineach cumasaithe, glacann an tiománaí sé huaire is airdeamps na trí thomhas a dhéanamh.

Difríochtaí Tréchur le haghaidh Cuimhne Ar-Sliseanna agus Cuimhne Sheachtrach

Soláthraíonn an dearadh tagartha seo rogha idir cuimhne ar-sliseanna a chuirtear i bhfeidhm i bhfabraic FPGA agus cuimhne sheachtrach atá ar fáil ar an PCB. Tacaíonn an chuimhne ar-sliseanna le poirt léite agus scríofa ar leith. Dá bhrí sin, tacaíonn an chuimhne seo le léamh agus scríobh DMAanna ag an am céanna. Tacaíonn an chuimhne seachtrach le port amháin. Dá bhrí sin, ní thacaíonn an chuimhne sheachtrach le léamh comhuaineach DMA agus le rochtain DMA a scríobh. Ina theannta sin, tá latency na cuimhne seachtraí níos airde ná an latency cuimhne ar-sliseanna. Is é an toradh a bhíonn ar an dá dhifríocht seo idir an chuimhne ar-sliseanna agus an chuimhne sheachtrach ná tréchur níos ísle do chur i bhfeidhm cuimhne sheachtrach. Chun an tréchur do chuimhne ar-sliseanna agus cuimhne sheachtrach a chur i gcomparáid, roghnaigh ordú 7 le haghaidh ritheanna leanúnacha chun aistriú idir cuimhne ar an tslis agus cuimhne sheachtrach.

Stair Athbhreithnithe Doiciméid le haghaidh AN 829: PCI Express Dearadh Tagartha DMA Avalon-MM

Leagan Doiciméid	Intel Quartus Príomh-leagan	Athruithe
2018.06.11	18.0	Eisiúint tosaigh.

AN 829: PCI Express* Dearadh Tagartha DMA Avalon®-MM 22

Doiciméid / Acmhainní

intel AN 829 PCI Express* Dearadh Tagartha Avalon MM DMA [pdfTreoir Úsáideora AN 829 PCI Express Dearadh Tagartha Avalon MM DMA, AN 829, PCI Express Avalon MM Dearadh Tagartha DMA, Dearadh Tagartha Express Avalon MM DMA, Dearadh Tagartha Avalon MM DMA, Dearadh Tagartha DMA

Tagairtí

• Lámhleabhar Úsáideora