[发明专利]一种基于USB3.0的FPGA与嵌入式平台数据链接方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于USB3.0的FPGA与嵌入式平台数据链接系统，包括嵌入式平台、USB3.0接口芯片和FPGA，FPGA中的DMA控制器控制数据通过USB在嵌入式平台和FPGA之间传输。还公开了一种方法，包括在嵌入式平台通过USB传输函数发起USB传输请求；FPGA收到USB传输请求后响应请求，将USB总线控制权交给DMA控制器；DMA控制器控制数据在嵌入式平台和FPGA之间通过USB传输。在FPGA和嵌入式平台之间建立基于USB3.0的数据链接，拓宽了FPGA与其他计算平台之间的数据交互方式，解决了FPGA无法与嵌入式平台进行数据互通的问题，提高数据交互的便捷性。

技术领域

本发明涉及高速数据传输技术领域，具体的说，是一种基于USB3.0的FPGA与嵌入式平台数据链接方法及系统。

背景技术

现有技术中，FPGA和嵌入式平台(个人电脑、树莓派等)的链接方式主要是PCIe，PCIe具有通用性，但是便捷性较差，这使得FPGA无法与不具备PCIe接口的嵌入式平台建立硬件连接关系和数据传输。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于USB3.0的FPGA与嵌入式平台数据链接方法及系统，用于解决现有技术中FPGA无法与不具备PCIe接口的嵌入式平台建立硬件连接关系和数据传输的问题。

本发明通过下述技术方案解决上述问题：

一种基于USB3.0的FPGA与嵌入式平台数据链接系统，包括嵌入式平台、USB3.0接口芯片和FPGA，其中：

USB3.0接口芯片，通过USB连接器与嵌入式平台连接，并与FPGA通信连接；

FPGA，包括依次通信连接的FPGA内部FIFO、DMA控制器、DDR控制器和DDR存储器，FPGA内部FIFO与USB3.0接口芯片的内部FIFO通信连接；

嵌入式平台，用于通过API提供的USB传输函数向嵌入式平台发起USB传输请求；以及用于在DMA控制器控制下与FPGA通过USB进行数据交换。

一种基于USB3.0的FPGA与嵌入式平台数据链接方法，包括：

步骤S100：在嵌入式平台通过USB传输函数对需要读取/写入数据的FPGA端DDR地址发起USB传输请求；

步骤S200：FPGA收到USB传输请求后响应请求，将USB总线控制权交给DMA控制器；

步骤S300：DMA控制器控制数据在嵌入式平台和FPGA之间通过USB传输，传输方向为嵌入式平台-USB接口芯片-FPGA内部FIFO-DDR或DDR-FPGA内部FIFO-USB接口芯片-嵌入式平台。

所述步骤S100具体包括：嵌入式平台调用Python/C++提供的USB函数库中的USB读/写函数，发起USB读/写请求，调用DMA控制器进行FPGA存储器特定地址的读写。

所述步骤S300具体包括：

步骤S310：FPGA收到USB读/写请求后做出应答；

步骤S320：发送存储器地址；

步骤S330：DMA控制嵌入式平台与FPGA之间的USB数据传输；

步骤S340：完成该存储器本地址的数据读写，判断数据传输是否完成，若是，结束，否则修改存储器地址，返回步骤S320。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明在FPGA和嵌入式平台之间建立基于USB3.0的数据链接，拓宽了FPGA与其他计算平台之间的数据交互方式，解决了FPGA无法与嵌入式平台进行数据互通的问题，提高数据交互的便捷性。

附图说明