利用以太網(wǎng)硬件協(xié)仿真接口實現(xiàn)便捷和高帶寬的仿真

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通常情況下,在設(shè)計基于FPGA的大型信號處理系統(tǒng)的時候,設(shè)計人員往往需要進行費時費力的仿真。以Xilinx System Generator for DSP為代表的FPGA設(shè)計工具,通過提供可靠的硬件在環(huán)接口(該接口可以直接將FPGA硬件置入設(shè)計仿真),來解決這種問題。

通過在硬件上模擬部分設(shè)計,這些接口可以大大提高仿真的速度——通?梢蕴岣咭粋甚至多個數(shù)量級。使用硬件在環(huán)還可以讓設(shè)計人員實時進行FPGA硬件調(diào)試和驗證。

System Generator for DSP 可以為多類FPGA開發(fā)平臺提供硬件在環(huán)接口。這些平臺通常通過不同的物理接口和PC建立通信。舉例來說,一個JTAG協(xié)仿真接口可以允許任何一個具備JTAG頭和Xilinx FPGA的FPGA板在System Generator for DSP內(nèi)部進行協(xié)仿真。其它類型的板卡,比如XtremeDSPTM開發(fā)工具套件,是通過PCI總線進行通信的。直到最近以來,具有高存儲帶寬和吞吐率要求的系統(tǒng)協(xié)仿真(例如視頻和圖像處理),還只能在那些通過PCI或者是PCMCIA接口直接與PC建立通信的開發(fā)板上進行。

基于以太網(wǎng)的協(xié)仿真

System Generator for DSP 8.1內(nèi)含一個全新的以太網(wǎng)協(xié)仿真接口,該接口首次讓Xilinx ML402 *估平臺具備了高帶寬協(xié)仿真的能力。ML402開發(fā)板將直接通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)電纜或者通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程連接到計算機上。

接口的核心是Xilinx三態(tài)以太網(wǎng)MAC核,它可以支持10/100/1000 Mbps半雙工和全雙工操作模式。當(dāng)設(shè)計人員通過使用以太網(wǎng)硬件協(xié)仿真接口生成一個設(shè)計的時候,System Generator for DSP將自動在設(shè)計周圍建立必要的邏輯,從而在仿真的過程中,通過以太網(wǎng)連接與FPGA進行通信(圖1)。 你還可以雙擊任意一個設(shè)計的System Generator模塊打開它的參數(shù)配置對話框,從而生成一個用于以太網(wǎng)硬件協(xié)仿真的設(shè)計。在編譯菜單下,從硬件協(xié)仿真菜單中選擇ML402/Ethernet編譯(參見圖2)。你可以在兩種不同的以太網(wǎng)協(xié)仿真模式中進行選擇。

基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)仿真

基于網(wǎng)絡(luò)的接口可以讓開發(fā)人員對那些連至標(biāo)準(zhǔn)IPv4網(wǎng)絡(luò)的FPGA硬件進行協(xié)仿真。由于IPv4這種網(wǎng)絡(luò)幾乎無處不在,基于網(wǎng)絡(luò)的接口,為與連接至有線或者無線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程FPGA開發(fā)板建立通信提供了一條便捷的途徑。該接口在后臺管理著通信細(xì)節(jié)和錯誤處理過程(在丟包后重新進行傳送)。System Generator for DSP通過分析ML402板的IP地址來決定在協(xié)仿真過程中與哪個平臺進行通信(圖3)。

點對點協(xié)仿真

第二種以太網(wǎng)協(xié)仿真的模式則是一種點對點接口,該接口使用原始的以太網(wǎng)幀,通過數(shù)據(jù)鏈路層與ML402板建立高帶寬通信。與基于網(wǎng)絡(luò)的模式不同的是,點對點接口側(cè)重于本地網(wǎng)段上的低層通信。協(xié)仿真的數(shù)據(jù)則通過連接ML402板和計算機的標(biāo)準(zhǔn)UTP以太網(wǎng)電纜進行傳送。這意味著,你的計算機必須具備一個空閑的以太網(wǎng)插口以建立連接。

點對點接口可以支持千兆位級以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),如果該接口被配置為可以使用巨型幀,數(shù)據(jù)的傳送性能將大大提高。使用這種接口連接方式,你甚至可以對超帶寬應(yīng)用進行協(xié)仿真。

 

   來源:維庫開發(fā)網(wǎng)
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