FPGA XDMA 中断模式实现 PCIE3.0 测速试验 提供工程源码和QT上位机源码

**FPGA XDMA 中断模式实现 PCIE3.0 测速试验**

###1. 前言本文描述了如何使用 FPGA XDMA 中断模式实现 PCIE3.0 测速试验。我们将使用 Vivado2022.1 和 Quartus Prime Lite Edition21.1 来设计和编译 FPGA 设计。

###2. 硬件设计硬件设计主要包括以下组成部分：

* XDMA IP：用于实现 PCIe3.0 的 DMA 功能。
* PCIE3.0 PHY：用于连接 FPGA 到主机的 PCIe3.0 总线。
* AXI4-Lite：用于与主机通信的接口。

###3. 软件设计软件设计主要包括以下组成部分：

* Quartus Prime Lite Edition21.1：用于编译 FPGA 设计。
* Vivado2022.1：用于设计和编译 FPGA 设计。
* QT 上位机源码：用于实现 PCIE3.0 测速试验的 GUI。

###4. XDMA 中断模式实现XDMA 中断模式是 PCIe3.0 的一个特性，允许 DMA 引擎在完成传输后发送中断信号给主机。我们将使用 XDMA IP 来实现这个功能。

####4.1 XDMA IP 配置首先，我们需要配置 XDMA IP 以便它能够工作在 PCIe3.0 模式下。

c// xdma_ip_config.h#ifndef XDMA_IP_CONFIG_H#define XDMA_IP_CONFIG_H// XDMA IP 的配置参数#define XDMA_IP_WIDTH32#define XDMA_IP_DEPTH4#define XDMA_IP_MODE PCIE3_0#endif // XDMA_IP_CONFIG_H

####4.2 XDMA 中断模式实现接下来，我们需要实现 XDMA 中断模式的逻辑。

c// xdma_interrupt_mode.h#ifndef XDMA_INTERRUPT_MODE_H#define XDMA_INTERRUPT_MODE_H// XDMA 中断模式的实现参数#define XDMA_INTERRUPT_MODE_ENABLE1#define XDMA_INTERRUPT_MODE_WIDTH32#endif // XDMA_INTERRUPT_MODE_H

####4.3 XDMA IP 的编译最后，我们需要将 XDMA IP 编译到 FPGA 设计中。

c// xdma_ip_compile.tcl# 将 XDMA IP 编译到 FPGA 设计中set_property -dict [list CONFIG.C_M_AXI_ID_WIDTH {32} CONFIG.C_M_AXI_DATA_WIDTH {512}] [get_bd_cells xdma_ip]

###5. QT 上位机源码QT 上位机源码用于实现 PCIE3.0 测速试验的 GUI。

####5.1 QT 上位机源码配置首先，我们需要配置 QT 上位机源码以便它能够工作在 PCIE3.0 模式下。

c// qt_upstream_config.h#ifndef QT_UPSTREAM_CONFIG_H#define QT_UPSTREAM_CONFIG_H// QT 上位机的配置参数#define QT_UPSTREAM_WIDTH32#define QT_UPSTREAM_DEPTH4#define QT_UPSTREAM_MODE PCIE3_0#endif // QT_UPSTREAM_CONFIG_H

####5.2 QT 上位机源码实现接下来，我们需要实现 QT 上位机源码的逻辑。

c// qt_upstream_impl.h#ifndef QT_UPSTREAM_IMPL_H#define QT_UPSTREAM_IMPL_H// QT 上位机的实现参数#define QT_UPSTREAM_ENABLE1#define QT_UPSTREAM_WIDTH32#endif // QT_UPSTREAM_IMPL_H

####5.3 QT 上位机源码编译最后，我们需要将 QT 上位机源码编译到 FPGA 设计中。

c// qt_upstream_compile.tcl# 将 QT 上位机源码编译到 FPGA 设计中set_property -dict [list CONFIG.C_M_AXI_ID_WIDTH {32} CONFIG.C_M_AXI_DATA_WIDTH {512}] [get_bd_cells qt_upstream]

###6. 测速试验最后，我们需要进行 PCIE3.0 测速试验。

####6.1 测速试验配置首先，我们需要配置测速试验参数。

c// speed_test_config.h#ifndef SPEED_TEST_CONFIG_H#define SPEED_TEST_CONFIG_H// 测速试验的配置参数#define SPEED_TEST_WIDTH32#define SPEED_TEST_DEPTH4#define SPEED_TEST_MODE PCIE3_0#endif // SPEED_TEST_CONFIG_H

####6.2 测速试验实现接下来，我们需要实现测速试验逻辑。

c// speed_test_impl.h#ifndef SPEED_TEST_IMPL_H#define SPEED_TEST_IMPL_H// 测速试验的实现参数#define SPEED_TEST_ENABLE1#define SPEED_TEST_WIDTH32#endif // SPEED_TEST_IMPL_H

####6.3 测速试验编译最后，我们需要将测速试验编译到 FPGA 设计中。

c// speed_test_compile.tcl# 将测速试验编译到 FPGA 设计中set_property -dict [list CONFIG.C_M_AXI_ID_WIDTH {32} CONFIG.C_M_AXI_DATA_WIDTH {512}] [get_bd_cells speed_test]

###7. 总结本文描述了如何使用 FPGA XDMA 中断模式实现 PCIE3.0 测速试验。我们将使用 Vivado2022.1 和 Quartus Prime Lite Edition21.1 来设计和编译 FPGA 设计。

###8. 附录####8.1 XDMA IP 配置参数| 参数 | 值 |
| --- | --- |
| XDMA_IP_WIDTH |32 |
| XDMA_IP_DEPTH |4 |
| XDMA_IP_MODE | PCIE3_0 |

####8.2 XDMA 中断模式实现参数| 参数 | 值 |
| --- | --- |
| XDMA_INTERRUPT_MODE_ENABLE |1 |
| XDMA_INTERRUPT_MODE_WIDTH |32 |

####8.3 QT 上位机源码配置参数| 参数 | 值 |
| --- | --- |
| QT_UPSTREAM_WIDTH |32 |
| QT_UPSTREAM_DEPTH |4 |
| QT_UPSTREAM_MODE | PCIE3_0 |

####8.4 QT 上位机源码实现参数| 参数 | 值 |
| --- | --- |
| QT_UPSTREAM_ENABLE |1 |
| QT_UPSTREAM_WIDTH |32 |

####8.5 测速试验配置参数| 参数 | 值 |
| --- | --- |
| SPEED_TEST_WIDTH |32 |
| SPEED_TEST_DEPTH |4 |
| SPEED_TEST_MODE | PCIE3_0 |

####8.6 测速试验实现参数| 参数 | 值 |
| --- | --- |
| SPEED_TEST_ENABLE |1 |
| SPEED_TEST_WIDTH |32 |

###9. 参考文献* [1] Xilinx, Inc. (2022). Vivado Design Suite User Guide.
* [2] Intel Corporation (2020). Quartus Prime Lite Edition User Manual.
* [3] PCIe Special Interest Group (2018). PCI Express Base Specification, Version3.0.

以上是关于FPGA XDMA中断模式实现PCIE3.0测速试验的详细描述。