怎么做一款贷款网站,什么网站可以制作套餐,西方设计网站,wordpress上一篇因最近想学习AGX orin和FPGA实现数据高速通信#xff0c;借此机会和大家一起学习AGX orin和FPGA
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制作不易记得三连哦给我动力持续更新
完整工程文件下载AGX orin与FPGA实现PCIE完整工程 提取码985w 在现代高速数据传输领域PCIePeripheral Component Interconnect Express已经成为了一种广泛应用的技术标准。它不仅提供了高带宽和低延迟的数据传输能力还在多种应用场景中表现出色。本文将深入探讨如何利用NVIDIA的AGX ORIN平台与Xilinx的FPGA K7通过PCIe接口实现高速数据通信。
AGX ORIN与FPGA A7的概述 AGX ORIN是NVIDIA最新一代的AI计算平台具有强大的计算能力和广泛的应用前景特别是在自动驾驶、机器人和高性能计算等领域。而Xilinx FPGA A7则是FPGA领域的一个重要产品因其灵活的硬件配置和高效的数据处理能力广泛应用于信号处理和嵌入式系统中。
本文将详细介绍如何使用他们并提供具体的技术实现方案包括
硬件设计与配置如何配置AGX ORIN和FPGA A7的硬件接口使其能够通过PCIe进行高速数据通信。驱动程序开发开发并优化PCIe驱动程序以支持高效的数据传输。数据传输协议设计高效的数据传输协议确保数据传输的高效性和可靠。
一、硬件介绍
FPGA 本次设计采用的是xilinx家的K7 325T全称xc7k325tffg900-2L采用我们自己设计的开发板进行开发如果芯片一样的读者也可以直接使用你自己的开发板来设计。下面是325T官方的PCIE资源介绍
XC7K325TFFG900 的 PCIe 资源 内置 PCIe 硬核 (PCIe Hard IP) PCIe Gen2 支持: XC7K325TFFG900 支持 PCIe Gen2 标准提供高达 5 GT/s 的数据传输速率。支持的通道数: 支持 x1、x2、x4 和 x8 通道配置根据应用需求灵活选择不同的带宽。 灵活的配置选项 可编程端点和根端口: 支持将 FPGA 配置为 PCIe 端点 (Endpoint) 或根端口 (Root Port)适用于不同的应用场景。多功能支持: 允许实现多功能设备使单个 PCIe 端点能够支持多个独立功能。 高性能 SerDes 高达 16 个高速串行解串行器 (SerDes) 通道: 每个通道支持高达 6.6 Gb/s 的数据传输速率确保了 PCIe 通道的高性能传输能力。集成时钟和数据恢复 (CDR) 电路: 提供稳定的高速数据传输减少信号抖动和误码率
AGX ORIN 本次设计的Orin为 JETSON AGX Orin 64G同理32G的版本也是一样的下面是总结的AGX Orin的PCIE资源介绍
AGX Orin 的 PCIe 资源 PCIe 版本和速率 PCIe Gen4 支持: AGX Orin 支持 PCIe 4.0 标准提供高达 16 GT/s 的数据传输速率比 PCIe 3.0 的带宽翻倍适合高带宽需求的应用。 PCIe 通道数 多达 16 条 PCIe 通道: 允许配置为多种通道组合如 x16、x8、x4、x2 和 x1以满足不同设备和应用的带宽需求。 灵活的接口配置 多功能支持: 支持多种 PCIe 配置和设备树设计灵活配置端点和根端口角色适用于多种系统架构和应用需求。多主机支持: 能够配置多个独立的 PCIe 控制器使其可以同时连接多个 PCIe 设备提升系统扩展性。 高性能和低延迟 高吞吐量和低延迟: PCIe 4.0 提供了高吞吐量和低延迟的特点能够满足实时应用和数据密集型计算的需求。内存访问: 支持直接内存访问 (DMA) 和远程直接内存访问 (RDMA)提高数据传输效率和系统性能。
二、FPGA设计
设计工具 设计开发vivado版本vivado2019.2 设计语言verilog、block design
设计需求 完成 FPGA 与 AGX Orin 的数据交互并通过 PCIe 接口实现高速数据传输同时测量和评估通信速度及其性能表现。
本设计主要是采用vivado中的block design设计然后其中还添加了自己设计的一些代码AXI接口读写模块和模拟数据产生模块。整体设计如下所示 PCIE采用的是xilinx官方的XDMA IP 主要配置为PCIE 2.0 x8工作模式 此芯片的最高配 三、AGX Orin平台配置
开机 首先拿到设备之后根据官方的提示和步骤完成开机步骤默认安装的ubuntu系统开机之后就和正常的linux虚机没什么区别了
参考文献AGX Orin官方开机测试指南
安装xdma驱动linux版
驱动下载
可以从官方下载驱动也可以从我这里下载我使用的版本
官方驱动下载GitHub - Xilinx/dma_ip_drivers: Xilinx QDMA IP Drivers
本设计使用的驱动xdma_linux驱动下载
驱动安装
1、检查pci驱动
打开 Linux 终端输入“lspci”命令并执行 如下图所示 可以看到没有 Xilinx 相关的信息这是因为没有安装 XDMA 的 Linux 系统驱动。2、驱动安装
下载好的驱动存放到AGX orin上面
由于提供的都是源码需要编译安装然后才能使用。打开终端输入如下命令
cd ./dma_ip_drivers/XDMA/linux-kernel/xdma/
sudo apt install build-essential #如果之前没有安装过 build-essential需要安装
sudo make install
驱动安装完成后重启 Linux 系统主机。
3、加载驱动
现在打开终端输入如下命令进入 xdma 驱动目录下的 tests 目录
cd ./dma_ip_drivers/XDMA/linux-kernel/tests
该目录提供了驱动加载脚本及应用测试脚本其中的 load_driver.sh 即为 XDMA 的驱动加载脚
本。执行该脚本前需要先给该脚本赋予可执行权限然后以 root 身份执行命令如下
chmod x load_driver.sh
sudo ./load_driver.sh 可以看到 XDMA 驱动已正确加载。4、检测XDMA设备
在终端中输入“lspci”命令 在终端中输入“ls /dev”命令并执行可以在/dev 目录下看到以 xdma0 开头的设备文件如下图所示 以下是每个设备文件的简要说明 /dev/xdma0_control用于控制和配置DMA设备。/dev/xdma0_user用于用户自定义用途。/dev/xdma0_xvc用于虚拟JTAG功能。/dev/xdma0_events_*用于处理DMA事件中断。/dev/xdma0_c2h_*用于从卡到主机Card to Host简称C2H的DMA数据传输。/dev/xdma0_h2c_*用于从主机到卡Host to Card简称H2C的DMA数据传输。 这表明 AGX orin系统已正确安装 XDMA 驱动并检测到了 XDMA 设备。
四、下板测试
把第三章的vivado工程生成的bit文件烧录到FPGA开发板的FLASH然后重启AGX orin
1、应用测试
打开终端输入如下命令进入 xdma 目录下的tests 目录
cd ./dma_ip_drivers/XDMA/linux-kernel/
cd tests/
需要给他们添加可执行权限
输入如下命令以执行 run_test.sh 脚本
chmod x run_test.sh
chmod x dma_memory_mapped_test.sh
sudo ./run_test.sh run_test.sh 脚本用于测试基本的 XDMA 传输并具有如下功能 ✓ 检测设计是基于 AXI-MM 接口还是 AXI_ST 接口并查看启用了多少个通道 ✓ 对所有启用的通道进行基本传输测试 ✓ 检查数据完整性 ✓ 报告通过或失败 测试结果的最后两行 passed 表明我们搭建的基于 XDMA 的 PCIe 通信子系统正确且 XDMA 驱动安装和驱动示例程序运行正常。
2、PCIE的读和写 Linux 的 XDMA 测试应用是源码提供的需要先编译。打开终端输入如下命令进入 xdma 目录下的tools 目录并编译
cd ./dma_ip_drivers/XDMA/linux-kernel/
cd tools/
make
编译后 tools 目录下有四个 XDMA 相关的测试应用如下图所示第一次进来没有data_rd.bin文件 dma_to_device 这是一个可执行文件用于将数据从主机内存写入到 FPGA 设备。 dma_from_device 这是一个可执行文件用于从 FPGA 设备读取数据到主机内存。 performance 这是一个可执行文件可能用于测试和评估 DMA 性能 reg_rw 这是一个可执行文件可能用于读取和写入 FPGA 寄存器 测试写入
打开终端进入tools目录然后输入以下指令首先准备好一个测试数据datafile4K.bin
sudo ./dma_to_device -d /dev/xdma0_h2c_0 -a 0x00000000 -s 2048 -f datafile4K.bin这个命令将 data_to_write.bin 文件中的数据写入到 /dev/xdma0_h2c_0 设备的地址 0x00000000长度为 2048 字节。 表示写入完成
测试读取
打开终端进入tools目录然后输入以下指令
sudo ./dma_from_device -d /dev/xdma0_c2h_0 -a 0x00000000 -s 2048 -f data_rd.bin这个命令从 /dev/xdma0_c2h_0 设备开始的地址 0x00000000 读取 2048 字节的数据并保存到 data_rd.bin 文件中。 表示读取完成
验证读写
通过xxd命令来打开.bin文件
首先打开写入的数据文件datafile4K.bin输入以下指令
xxd datafile4K.bin 然后再读取从PCIE读取出来的数据data_rd.bin输入以下指令
xxd data_rd.bin 可以看见写入数据和读出的数据一样
3、读取FPGA写入的数据
由第二章设计的FPGA工程可以得到我们通过FPGA端向PCIE不停地写数据我们先通过vivado的ila来查看写入的数据 然后我们通过读取指令来读取这个地址的数据并通过xxd查看
sudo ./dma_from_device -d /dev/xdma0_c2h_0 -a 0x00A00000 -s 2048 -f data_rd.binxxd data_rd.bin 因大小端的问题这个数据应该和ila的按字节取反即可
可见和ila抓的完全相同。说明FPGA写入PCIE读取没问题
五、测试板卡速度 perform_hwcount.sh 脚本用于测试 XDMA 的硬件性能读写速率并将测试结果复制到hw_log_h2c.txt和 hw_log_c2h.txt 文本文件。 hw_log_h2c.txt 为写测试结果 hw_log_c2h.txt 为读测试结果。
打开终端进入tests目录然后输入以下指令
chmod x perform_hwcount.sh
sudo ./perform_hwcount.sh 1 1
参数 1 1 是指要测试的读写通道数。
然后输入以下命令查看写速度
grep -i data rate hw_log_h2c.txt 可以看到对与写速率 开始时传输长度越大相应的传输速率 rate 也越大当传输长度达到一定值时对传输速率的影响就不大了。
由此可以验证本次设计整体没问题终于大功告成啦
完整工程文件下载AGX orin与FPGA实现PCIE完整工程 提取码985w
如果感觉文章对您有用麻烦三连支持一下方便下次用到的时候就可以快速找到我非常感谢您的支持
