Xilinx FPGA PCIe XDMA 教程

Xilinx FPGA PCIe XDMA 教程

项目地址:https://gitcode.com/gh_mirrors/xil/Xilinx-FPGA-PCIe-XDMA-Tutorial

项目介绍

本项目是一个关于如何在 Xilinx FPGA 上使用 PCIe XDMA IP 核的保姆级教程。教程详细介绍了 PCIe XDMA 的基本概念、系统框图、以及如何在不同的 FPGA 开发板上实现 PCIe 通信。通过本教程，开发者可以学会如何在任意的 Xilinx FPGA PCIe 开发板中使用 PCIe XDMA IP，包括如何进行 PCIe 引脚分配、在 Linux 中编写 C 语言程序来调用 PCIe XDMA 实现 Host-PC 和 FPGA 的数据交互，以及初步了解 AXI 总线的时序。

项目快速启动

环境准备

1. 硬件: 确保你有一块支持 PCIe 的 Xilinx FPGA 开发板，例如 Digilent NetFPGA-sume。
2. 软件: 安装 Vivado 设计套件和 Linux 操作系统。

快速启动步骤

1. 克隆项目仓库:

   git clone https://github.com/WangXuan95/Xilinx-FPGA-PCIe-XDMA-Tutorial.git
   cd Xilinx-FPGA-PCIe-XDMA-Tutorial
   

2. 打开 Vivado 工程:

   • 解压 netfpga_pcie_x1_xdma_bram.zip 文件。
   • 在 Vivado 中打开解压后的工程文件。

3. 编写 PCIe 引脚约束:

   • 根据开发板的原理图，编写 xdc 文件对 PCIe 引脚进行约束。

   set_property PACKAGE_PIN <PIN_NAME> [get_ports {<PORT_NAME>}]
   set_property IOSTANDARD LVDS [get_ports {<PORT_NAME>}]
   

4. 生成比特流并烧录:

   • 在 Vivado 中生成比特流文件。
   • 将比特流文件烧录到 FPGA 开发板中。

5. 在 Linux 主机中编译和加载驱动:

   cd host_software
   make
   sudo insmod xdma.ko
   

6. 运行 C 语言程序进行读写测试:

   ./test_program
   

应用案例和最佳实践

应用案例

• PCIe BRAM 读写: 通过 PCIe XDMA IP 核和 AXI BRAM IP 核实现 Host-PC 和 FPGA 之间的数据交互。
• PCIe 算法加速器: 使用 HLS 编写一个加速器（如 FFT），封装为 AXI slave IP，然后通过 blockdesign 将其与 PCIe XDMA IP 集成，实现一个简单的 PCIe 算法加速器。

最佳实践

• PCIe 引脚分配: 仔细阅读开发板的原理图，确保 PCIe 引脚分配正确无误。
• AXI 总线时序: 理解 AXI 总线的时序，编写符合时序要求的 Verilog 代码。
• 驱动和软件开发: 在 Linux 环境下编写和调试驱动程序和应用软件，确保与 FPGA 的通信稳定可靠。

典型生态项目

• Xilinx DMA for PCI Express (PCIe) Subsystem (XDMA): Xilinx 官方提供的 PCIe DMA IP 核，支持多种配置和应用场景。
• Digilent NetFPGA-sume: 一个开源的 FPGA 开发板，广泛用于网络和通信应用的开发和研究。

通过本教程和相关生态项目的学习，开发者可以深入理解 PCIe XDMA 的应用和开发流程，为实际项目开发打下坚实的基础。

Xilinx-FPGA-PCIe-XDMA-Tutorial Xilinx FPGA PCIe 保姆级教程 ——基于 PCIe XDMA IP核 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/xil/Xilinx-FPGA-PCIe-XDMA-Tutorial