一种基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统及通信方法技术方案

本申请属于数据处理技术领域，特别涉及一种基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统及通信方法。该系统包括处理器CPU及FPGA芯片，所CPU与FPGA通过SRIO接口连接，多个外部设备通过接口总线连接至FPGA的管脚上；CPU包括至少一个OUTBOUND空间，空间内划分有多个接口区间，每个接口区间对应于一个寄存器列表，寄存器列表中记载了FPGA与各外部设备进行总线通信的协议参数，FPGA根据OUTBOUND空间的接口区间分配信息，将控制数据映射到对应的外部设备接口IP上，由各接口IP核根据控制数据完成各类总线接口的寄存器配置和数据收发控制。本申请减少了目标CPU的接口资源需求，拓宽了CPU的选型范围，利用FPGA逻辑开发极大的满足雷达信息处理系统对不同接口的需求，提高了雷达处理模块的开发效率。开发效率。开发效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统及通信方法


[0001]本申请属于数据处理
，特别涉及一种基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统及通信方法。

技术介绍

[0002]雷达是飞机的眼睛，无论是民航系统还是军用设备，从安全可靠，快速响应，精准对抗打击等方面都要求雷达系统信息处理速度快，精度高，实时性好。因此，选择高性能的CPU，高速的数据通信总线，高可靠的通信节点是技术专家们的重要设计考量。
[0003]目前，飞思卡尔公司的PowerPC系列CPU，TI公司的DSP和国内的龙芯、飞腾等CPU，其运算速度、运行功耗和接口类型等都大大促进了嵌入式产品的发展，但是通常这些CPU的接口较为单一，无法满足雷达信息处理多种不同类型接口和总线协议的要求。另一方面，可编程逻辑器件(FPGA)的快速发展，如Xilinx、国微电子等，为设计提供了大量的通用IO和高速GTP，可用于多种接口的兼容设计，但是其逻辑编写复杂，软件流程控制难度较大，也为工程实现带来一定困扰。
[0004]现有技术中，CPU通常通过本地总线与外部设备连接，或者通过本地总线连接FPGA，由FPGA对外部设备的雷达数据进行预处理，再通过本地总线传输给CPU。但是通过本地总线连接外部设备或者FPGA，随着外部设备的更换，本地总线也需要变化，在进行雷达信号处理过程中，随着外部设备的增多，通常需要加多本地总线至二三十根，后续进行接口兼容扩展变得越来越困难。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统及通信方法。本申请将CPU与FPGA通过高速总线对接进行扩展设计，不仅可以满足雷达对不同接口的设计需求，也将为系统控制软件的灵活开发带来了极大地便捷。
[0006]本申请第一方面提供了一种基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统，包括处理器CPU及FPGA芯片，所述处理器CPU与所述FPGA芯片通过SRIO接口连接，多个外部设备通过接口总线连接至所述FPGA芯片的管脚上；所述处理器CPU包括至少一个OUTBOUND空间，所述OUTBOUND空间内划分有多个接口区间，每个接口区间对应于一个寄存器列表，所述寄存器列表中记载了FPGA与各外部设备进行总线通信的协议参数，所述FPGA芯片被配置成根据所述OUTBOUND空间的接口区间分配信息，将控制数据映射到对应的外部设备接口IP上，由各接口IP核根据控制数据完成各类总线接口的寄存器配置和数据收发控制。
[0007]优选的是，所述接口区间的大小为1MB～4MB。
[0008]优选的是，所述处理器CPU通过OUTBOUND地址映射，应用写操作NWRITE、流写操作SWRITE或读操作NREAD与所述FPGA芯片进行SRIO通信。
[0009]优选的是，所述FPGA芯片通过其GPIO管脚与外部设备的外部总线接口进行数据通信。
[0010]优选的是，所述FPGA芯片通过其GTP管脚与外部设备的外部总线接口进行数据通信。
[0011]优选的是，所述外部设备包括SRIO设备、PCIe设备、PLB设备、SPI设备、IIC设备、UART设备，FPGA芯片通过SRIO总线与所述SRIO设备通信，通过PLB总线与所述PLB设备通信，通过SPI总线与所述SPI设备通信，通过IIC总线与所述IIC设备通信，通过UART总线与所述UART设备通信，对应的，所述处理器CPU的OUTBOUND空间内设置有SRIO接口区间、PCIe接口区间、PLB接口区间、SPI接口区间、IIC接口区间、UART接口区间，SRIO接口区间内的寄存器列表记载了SRIO总线通信的配置参数及收发控制参数，PCIe接口区间内的寄存器列表记载了PCIe总线通信的配置参数及收发控制参数，PLB接口区间内的寄存器列表记载了PLB总线通信的配置参数及收发控制参数，SPI接口区间内的寄存器列表记载了SPI总线通信的配置参数及收发控制参数，IIC接口区间内的寄存器列表记载了IIC总线通信的配置参数及收发控制参数，UART接口区间内的寄存器列表记载了UART总线通信的配置参数及收发控制参数。
[0012]本申请第二方面提供了一种基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统的通信方法，采用如上所述的基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统进行通信，所述通信方法包括：
[0013]确定需要进行通信的外部设备及接口总线，将与所述接口总线关联的接口配置数据写入处理器CPU的OUTBOUND空间的对应地址内，形成SRIO数据；
[0014]通过发送对应地址的SRIO数据到FPGA芯片中；
[0015]FPGA芯片接收到处理器CPU的SRIO数据后，根据协议映射为各类接口的控制指令和数据读写指令，控制FPGA中的对应接口IP核完成接口初始化；
[0016]通过接口总线协议IP核将指令和数据发送给各接口，进而控制外部设备进行读写操作。
[0017]优选的是，所述FPGA芯片被配置成完成各类接口总线协议IP核的开发和封装。
[0018]本申请设计的基于SRIO总线的多接口兼容扩展方法减少目标CPU的接口资源需求，拓宽了CPU的选型范围，提高了CPU的开发效率，同时利用FPGA逻辑开发极大的满足雷达信息处理系统对不同接口的需求，提高了雷达处理模块的开发效率，有利于雷达处理平台三化工作的推进。本申请可以应用于多种系统的硬件接口兼容扩展，可应用于各种处理平台的三化统型。
附图说明
[0019]图1为本申请基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统的一优选实施例的系统框图。
[0020]图2为本申请图1所示实施例的OUTBOUND空间划分及与各类接口总线协议IP核的对应示意图。
具体实施方式
[0021]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示
例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
[0022]本申请第一方面提供了一种基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统，包括处理器CPU及FPGA芯片，所述处理器CPU与所述FPGA芯片通过SRIO接口连接，多个外部设备通过接口总线连接至所述FPGA芯片的管脚上；所述处理器CPU包括至少一个OUTBOUND空间，所述OUTBOUND空间内划分有多个接口区间，每个接口区间对应于一个寄存器列表，所述寄存器列表中记载了FPGA与各外部设备进行总线通信的协议参数，所述FPGA芯片被配置成根据所述OUTBOUND空间的接口区间分配信息，将控制数据映射到对应的外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统，其特征在于，包括处理器CPU及FPGA芯片，所述处理器CPU与所述FPGA芯片通过SRIO接口连接，多个外部设备通过接口总线连接至所述FPGA芯片的管脚上；所述处理器CPU包括至少一个OUTBOUND空间，所述OUTBOUND空间内划分有多个接口区间，每个接口区间对应于一个寄存器列表，所述寄存器列表中记载了FPGA与各外部设备进行总线通信的协议参数，所述FPGA芯片被配置成根据所述OUTBOUND空间的接口区间分配信息，将控制数据映射到对应的外部设备接口IP上，由各接口IP核根据控制数据完成各类总线接口的寄存器配置和数据收发控制。2.如权利要求1所述的基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统，其特征在于，所述接口区间的大小为1MB～4MB。3.如权利要求1所述的基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统，其特征在于，所述处理器CPU通过OUTBOUND地址映射，应用写操作NWRITE、流写操作SWRITE或读操作NREAD与所述FPGA芯片进行SRIO通信。4.如权利要求1所述的基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统，其特征在于，所述FPGA芯片通过其GPIO管脚与外部设备的外部总线接口进行数据通信。5.如权利要求1所述的基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统，其特征在于，所述FPGA芯片通过其GTP管脚与外部设备的外部总线接口进行数据通信。6.如权利要求1所述的基于SRIO总线的多接口兼容扩展系统，其特征在于，所述外部设备包括SRIO设备、PCIe设备、PLB设备、SPI设备、IIC设备、UART设备，FPGA芯片通过SRIO总线与所述SRIO设备通信，通过PLB总线与所述PLB设备通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：董宝旭，张军齐，戴余龙，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司雷华电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：