[发明专利]一种多FPGA互联装置及方法

说明书

本发明涉及一种多FPGA互联装置及其数据传输方法，该装置包括第一FPGA、第二FPGA以及第三FPGA，第一FPGA内设有中央处理器，第二FPGA内设有闪存控制器；第三FPGA内设有AXI总线互联矩阵，AXI总线互联矩阵包括多路输入与输出互相连接的AXI总线，中央处理器以及闪存控制器分别通过LVDS接口与AXI总线互联矩阵连接。本发明通过对整个SOC芯片设计进行合理划分，并放置到多个FPGA内，多个FPGA采用LVDS接口进行数据的高速传输，可使得整个装置综合速度快，且计时易收敛，既实现SOC芯片的主要功能，又成本低，且灵活性强。

技术领域

本发明涉及固态硬盘，更具体地说是指一种多FPGA互联装置。

背景技术

SSD(固态硬盘，Solid State Drives)的SOC(模拟核，System-on-a-Chip) 芯片验证，由于EDA(电子设计自动化，Electronics Design Automation)原型验证的局限性，一般会配合使用FPGA(现场可编程门阵列，Field-Programmable Gate Array)的原型验证，有条件的也会使用硬件加速仿真器，由于现在SOC芯片规模很大，FPGA原型就是将ASIC(专用集成电路，Application Specific Integrated Circuit)的逻辑设计转换放入FPGA进行验证，虽然FPGA的规模也在不断增加，但是仍然会出现一片FPGA无法容纳整个SOC芯片的设计，选择尽可能资源大的FPGA，则价格昂贵，每次综合时间长，需要计划基成，否则计时难收敛，灵活性差的问题，二是选择带高速收发器的FPGA，缺点是价格昂贵，灵活性较差。

因此，有必要设计一种装置，将SOC芯片设计放入多个FPGA中，以实现 SOC芯片的主要功能，成本低，灵活性强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种多FPGA互联装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种多FPGA互联装置，包括第一FPGA、第二FPGA以及第三FPGA，所述第一FPGA内设有中央处理器，所述第二FPGA内设有闪存控制器；第三FPGA内设有AXI总线互联矩阵，所述AXI总线互联矩阵包括多路输入与输出互相连接的AXI总线，所述中央处理器以及闪存控制器分别通过LVDS接口与所述AXI总线互联矩阵连接。

所述LVDS接口包括设于第三FPGA内的第一AXI转换模块、第二AXI 转换模块、第三AXI转换模块以及第一LVDS转换模块；所述中央处理器通过第一AXI转换模块与AXI总线互联矩阵连接；所述闪存控制器通过第二AXI 转换模块和AXI总线互联矩阵连接，所述第三AXI转换模块分别与所述AXI 总线互联矩阵以及第一LVDS转换模块连接，所述闪存控制器通过第一LVDS 转换模块和AXI总线互联矩阵连接。

所述LVDS接口还包括设于所述第三FPGA内的第一通用信号转换模块以及第二通用信号转换模块，所述第三FPGA内设有硬件加速模块，所述硬件加速模块通过第一通用信号转换模块与所述中央处理器连接，所述硬件加速模块通过第二通用信号转换模块与所述闪存控制器连接。

所述第三FPGA内还设有第一单路转换模块以及第二单路转换模块，所述第一单路转换模块分别与所述AXI总线互联矩阵以及所述第一AXI转换模块连接，所述第二单路转换模块分别与所述AXI总线互联矩阵以及所述第二AXI转换模块连接。

所述第三FPGA内还设有与所述AXI总线互联矩阵连接的颗粒控制器。

所述LVDS接口还包括设于所述第一FPGA上的第四AXI转换模块，所述第一FPGA上设有第一多路转换模块，所述中央处理器与所述第一多路转换模块连接，所述第三AXI转换模块分别与所述第一多路转换模块以及第一AXI转换模块连接；所述第一FPGA上设有第二通用信号转换模块，所述第二通用信号转换模块与所述第一通用信号转换模块连接。