紫光同创FPGA实现PCIE测速试验，提供PDS工程和Linux QT上位机源码和技术支持

news2024/10/12 20:25:24

1、前言

“苟利国家生死以，岂因祸福避趋之！”大洋彼岸的我优秀地下档员，敏锐地洞察到祖国的短板在于高精尖半导体的制造领域，于是本着为中华民族伟大复兴的中国梦贡献绵薄之力的初心，懂先生站在高略高度和长远角度谋划，宁愿背当代一世之骂名也要为祖国千秋万世谋，2018年7月，懂先生正式打响毛衣战，随后又使出恰勃纸战术，旨在为祖国先进制程半导体领域做出自主可控的战略推动；在此，请收下我一声谢谢啊！！！！！！

2019年初我刚出道时，还是Xilinx遥遥领先的时代(现在貌似也是)，那时的国产FPGA还处于辣鸡段位，国产FPGA仰望Xilinx情不自禁道：你以为躲在这里就找不到你吗？没用的，你那样拉轰的男人，无论在哪里，都像黑夜里的萤火虫那样的鲜明、那样的出众，你那忧郁的眼神，稀嘘的胡渣子，神乎其技的刀法，还有那杯Dry martine，都深深的迷住了我。。。然而才短短4年，如今的国产FPGA属于百家争鸣、百花齐放、八仙过海、神仙打架、方兴未艾、得陇望蜀、友商都是XX的喜极而泣之局面，面对此情此景，不得不吟唱老人家的诗句：魏武挥鞭，东临碣石有遗篇，萧瑟秋风今又是，换了人间。。。
言归正传，目前对于国产FPGA的共识有以下几点：
1：性价比高，与同级别国外大厂芯片相比，价格相差几倍甚至十几倍；
2：自主可控，国产FPGA拥有完整自主知识产权的产业链，从芯片到相关EDA工具
3：响应迅速，FAE技术支持比较到位，及时解决开发过程中遇到的问题，毕竟中文数据手册。。
4：采购方便，产业链自主可控，采购便捷

没玩过PCIE高速接口都不好意思说自己玩儿过FPGA，这是CSDN某大佬说过的一句话，鄙人深信不疑。。。本文使用紫光同创的PG2L100H-6FBG676 FPGA实现PCIE测速试验，提供紫光同创FPGA的PCIE IP核文件，将PCIE IP配置为X2模式，5G线速率，然后生成默认的example工程，该example工程已经包含了可进行 DMA 常规的读写内存测试，可以傻瓜式使用，提供Linux版本的驱动文件和QT上位机源码，在Linux端安装驱动，下载bit，然后运行QT上位机测速软件，即可完成PCIE测速试验；

本设计提供1套Pango Design Suite 2021.4版本的工程源码；提供PCIE IP核文件；提供Linux版本的驱动文件；提供Linux版本的QT上位机源码；

本博客详细描述了紫光同创FPGA实现UDP协议栈网络视频传输的设计方案，工程代码可综合编译上板调试，可直接项目移植，适用于在校学生、研究生项目开发，也适用于在职工程师做学习提升，可应用于医疗、军工等行业的高速接口或图像处理领域；

提供完整的、跑通的工程源码和技术支持；
工程源码和技术支持的获取方式放在了文章末尾，请耐心看到最后；

免责声明

本工程及其源码即有自己写的一部分，也有网络公开渠道获取的一部分(包括CSDN、Xilinx官网、Altera官网等等)，若大佬们觉得有所冒犯，请私信批评教育；基于此，本工程及其源码仅限于读者或粉丝个人学习和研究，禁止用于商业用途，若由于读者或粉丝自身原因用于商业用途所导致的法律问题，与本博客及博主无关，请谨慎使用。。。

2、我这里已有的 GT 高速接口解决方案

我的主页有FPGA GT 高速接口专栏，该专栏有 GTP 、 GTX 、 GTH 、 GTY 等GT 资源的视频传输例程和PCIE传输例程，其中 GTP基于A7系列FPGA开发板搭建，GTX基于K7或者ZYNQ系列FPGA开发板搭建，GTH基于KU或者V7系列FPGA开发板搭建，GTY基于KU+系列FPGA开发板搭建；以下是专栏地址：
点击直接前往

3、设计思路框架

提供紫光同创FPGA的PCIE IP核文件，将PCIE IP配置为X2模式，5G线速率，然后生成默认的example工程，该example工程已经包含了简单的读写例程，可以傻瓜式使用，提供Linux版本的驱动文件和QT上位机源码，在Linux端安装驱动，下载bit，然后运行QT上位机测速软件，即可完成PCIE测速试验；工程设计框图如下：
在这里插入图片描述

PCIE硬件设计

这个根据每个人手里的板子而定，这里仅介绍我这里情况，如下：
在这里插入图片描述
我的板子是一个PCIEX2的连接器；原理图如下：

PCIE IP核添加和配置

我们提供PCIE IP核文件，新建一个PDA工程，然后按照如下步骤添加PCIE IP核添加并配置：
在这里插入图片描述

然后双击打开IP配置，如下：

配置完成后，点击“Generate”产生 PCIe 的example工程，如下：

然后打开生成的example工程，如下：

驱动文件和驱动安装

提供Linux版本的驱动文件，如下：
在这里插入图片描述

linux 系统版本为 ubuntu-16.04.3，不能安装虚拟机；先切换到管理权限，su 然后口 password:输入密码；如下：

输入“cd + 目录”并敲回车，进入驱动文件所在目录；如下：

输入”make”并敲回车，等待编译完成，完成后可以在 driver 目录下看到.ko 文件；如下：
在这里插入图片描述
输入”insmod pango_pci_driver.ko”并敲回车，驱动加载成功后，界面如下：

QT上位机和源码

提供Linux版本的QT上位机源码；如下： QT版本为QT5.7.1；
在这里插入图片描述
Linux下的QT软件安装请自行CSDN搜索解决。。。

4、PDS工程详解

注意！！
注意！！
注意！！
该工程需要拷贝到Linux中去；
开发板FPGA型号：紫光同创–PG2L100H-6FBG676；
开发环境：Pango Design Suite 2021.4
输入输出：PCIE2.0 X2；
工程作用：紫光同创FPGA实现PCIE测速试验
工程代码架构如下：
在这里插入图片描述
工程的资源消耗如下：

工程已经综合编译完成，如下：

5、上板调试验证并演示

用刚安装的 QT 软件打开上位机测程序进行 PCIe 速度测试程序，程序位于 linux 桌面PCIe_test/PC/pciespeed 中，打开下图的测速软件 pciespeed，打开后并单击红色框中“run”按钮，出现如下测速码表界面；
在这里插入图片描述
只读测试验结果如下：

只写测试结果如下：