[发明专利]一种基于FPGA的数据传输系统及传输方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的数据传输系统，其特征在于，包括PS模块和PL模块，PL模块包括SRIO模块、LVDS模块、PS模块-PL模块、DMA模块和FIFO存储器；

所述SRIO模块用于收发数据；SRIO模块用于对接收到的数据包进行解析，将负载写入FIFO存储器；SRIO模块用于接收来自与DMA模块发送通道相连的FIFO存储器的输出数据并传出；

FIFO存储器用于数据缓存；

所述LVDS模块用于接收数据，通过外部传输将视频信号输入到LVDS模块，LVDS模块用于将接受到的数据写入FIFO存储器等待数据读取；

PS模块-PL模块通过AXI总线访问PS模块内部存储器，实现参数传递；

DMA模块用于实现PS模块与PL模块之间数据的收发，同时用于通过读取FIFO存储器中的数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的数据传输系统，其特征在于，DMA模块包括RX_FIFO存储器模块、TX_FIFO存储器模块、CMD模块和CONTRL模块；

RX_FIFO存储器模块用于对DMA模块接收数据的缓存，等待数据被搬移；

TX_FIFO存储器模块用于对DMA模块发送数据的缓存，等到数据被读取；

CMD模块用于对PS模块发送的读写指令的接收，解析其中的读地址、读数据大小、读取操作使能、写地址、写数据大小和写操作使能；然后将这些参数以及控制信号发送给CONTRL模块；

CONTRL模块用于接收CMD模块的控制信号参数，然后将参数的含义根据AXI4_lite总线的时序关系接收来自PS模块的数据或者发送给PS模块；CONTRL模块根据AXI4_Stream总线的时序关系接收来自模块外部的FIFO存储器的数据，或者对FIFO存储器写入数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的数据传输系统，其特征在于，PS模块通过eMMC、SPI、UART、I2C或网口实现与外设的通信。

4.一种基于权利要求1所述的FPGA的数据传输系统的数据传输方法，其特征在于，接收数据处理：首先在PS模块内部在上电之后完成对于DMA模块的初始化，然后当FIFO存储器中接收SRIO模块或LVDS模块传入数据后，DMA模块控制器读取数据，写入DMA模块缓存中；当PS模块发送出读取指令之后，DMA接收到读取指令、地址和读取数据长度参数后启动DMA模块将缓存中的数据写入到DDR3中的相应的位置；

发送数据处理：首先在PS模块内部在上电之后完成对于DMA的初始化，然后对于需要发送的数据按照相应的格式打包，然后将数据写入到DDR3中，发送指令，DMA模块接收到发送指令、发送数据的地址和发送数据的长度之后读取相应的数据，然后将数据写入到缓存中，通过SRIO模块或LVDS模块将数据传出。

5.根据权利要求4所述的一种基于FPGA的数据传输方法，其特征在于，当使用SRIO模块接收数据时，首先通过差分信号将数据接收，然后由SRIO模块核对信号进行处理；然后对接收到的数据包进行解析，将负载写入到FIFO存储器中，同时通知PS模块接收数据；PS模块给DMA模块发送接收指令，然后DMA模块接收数据，将数据写入到PS模块的DDR3中。

6.根据权利要求4所述的一种基于FPGA的数据传输方法，其特征在于，当使用SRIO模块发送数据时，PS模块将数据按照SRIO数据包类型打包，然后将数据写入到DDR3中；将发送指令发送给DMA模块，DMA模块收到指令之后将数据从DDR3中搬移出来，写入FIFO存储器中，SRIO模块读取FIFO存储器中的数据，将数据通过差分信号线发送给对端。

7.根据权利要求4所述的一种基于FPGA的数据传输方法，其特征在于，当使用LVDS接收视频数据时，通过两路LVDS接收外部的视频数据，LVDS模块对数据解析处理后，分别写入各自模块对应的FIFO存储器模块中，同时通知PS模块有数据到来，PS模块发送出接收指令，两路DMA模块接收到指令后读取FIFO存储器数据，将数据搬移到对应的DDR3中。

8.根据权利要求4所述的一种基于FPGA的数据传输方法，其特征在于，当PS模块和PL模块需要传输设定参数时，使用PS模块-PL模块；PS模块-PL模块参数的收发都是由PS模块发起的，PS模块通过对相应的地址读写完成传输操作，PL模块通过对总线上给出的地址接收或者写入相应的参数。