[发明专利]一种基于PCIe的DMA数据传输方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于PCIe的DMA数据传输方法及系统，该方法包括：接收上位机发送的控制指令；其中，控制指令包括DMA起始地址、DMA大小、DMA模式和启动DMA指令；根据控制指令从多个DMA通道中选择对应的DMA通道通过PCIe总线对数据进行传输；可见，本发明通过根据控制指令从多个DMA通道中选择对应的DMA通道对数据进行传输，可以使用多通道DMA实现FPGA与计算机之间的数据传输，使多种数据通过同一PCIe总线的链路进行独立传输，不同种类的数据可以使用单独的DMA通道进行传输，避免了对每一种数据进行封包解包等复杂的处理方式，减少了时间消耗，提升了用户体验。

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，特别涉及一种基于PCIe的DMA数据传输方法及系统。

背景技术

随着现代社会科技的发展，PCIe总线作为一种高性能局部总线广泛应用于计算机系统中，目前几乎所有商业级和工业级的计算机生产商都在其生产的计算机系统中提供了PCIe总线接口。这个总线标准将取代原来的PCI和AGP总线，成为新一代计算机系统的标准总线接口。PCIe总线具有带宽大、可扩展性强的优点，并且在系统软件上与PCI总线协议兼容。

FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)是一种可编程电路元器件，随着集成电路(IC)制造工艺的提升，FPGA芯片中的资源越来越多，运算能力和功能越来越强大，因此，FPGA在信号采集、数据存储、雷达、通信等电子系统中的应用越来越广泛。当FPGA需要与计算机系统进行大量数据交换时，通常利用FPGA中的高速串行收发器来实现PCIe数据收发。

当利用PCIe总线实现FPGA与计算机之间的数据传输时，通常采用直接内存存取(DMA，Direct Memory Access)传输方式来加快数据传输速度，降低CPU负荷。DMA控制器可以将数据从一个地址空间(计算机)搬移到另一个地址空间(FPGA)，搬移过程不需要CPU参与，因此节省了CPU资源。

现有技术中，市场上基于PCIe的DMA数据传输方法基本上都是单通道的，但当数据种类较多时，单通道DMA传输无法针对各种数据做单独处理，因此针对多种数据的应用需要对每一种数据进行封包解包，标记数据种类和长度等信息，处理起来比较复杂，耗费时间较长，不利于用户体验。因此，如何通过PCIe总线使用多通道DMA实现FPGA与计算机之间的数据传输，使多种数据通过同一PCIe链路独立传输，是现今急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于PCIe的DMA数据传输方法及系统，以使用多通道DMA实现FPGA与计算机之间的数据传输，使多种数据通过同一PCIe链路独立传输。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于PCIe的DMA数据传输方法，包括：

接收上位机发送的控制指令；其中，所述控制指令包括DMA起始地址、DMA大小、DMA模式和启动DMA指令；

根据所述控制指令从多个DMA通道中选择对应的所述DMA通道通过PCIe总线对数据进行传输；其中，多个所述DMA通道相互独立。

可选的，所述根据所述控制指令从多个DMA通道中选择对应的DMA通道通过PCIe总线对数据进行传输，包括：

对所述控制指令进行解帧和命令解析，获取从事务请求；

对所述从事务请求进行处理，生成DMA参数；

根据所述DMA参数，生成DMA控制信号；

根据所述DMA控制信号从多个所述DMA通道中选择对应的所述DMA通道通过所述PCIe总线进行DMA读和/或DMA写。

可选的，所述根据所述DMA控制信号从多个所述DMA通道中选择对应的所述DMA通道通过所述PCIe总线进行DMA读和/或DMA写，包括：