arm + fpga架构有何种优势近年来,随着中国新基建、中国制造2025的持续推进,单arm处理器越来越难满足工业现场的功能要求,特别是能源电力、工业控制、智慧医疗等行业通常需要arm + fpga架构的处理器平台来实现特定的功能,例如多路/高速ad采集、多路网口、多路串口、多路/高速并行di/do、高速数据并行处理等。
到底arm + fpga架构有什么优势?
arm:接口资源丰富、功耗低,擅长多媒体显示、逻辑控制等。
fpga:擅长多通道或高速ad采集、接口拓展、高速信号传输、高速数据并行处理等。
因此,arm + fpga架构能带来性能、功耗等综合比较优势,arm与fpga既可各司其职,各自发挥原本架构的独特优势,亦可相互协作处理更复杂的问题。
为何需要arm + fpga高速通信在工业应用场景,一般fpga作为数据采集前端,常常有大量的数据需要传输给arm进行处理。如能源电力,会用fpga作为高速ad或多通道ad采集,然后将产生的大量数据传输给arm做ad数据存储和处理;又如智慧医疗,fpga需将采集和处理的高清视频数据传输至arm,让arm对高速视频数据进行视频显示、编码或存储。因此,“arm + fpga高速通信”是“arm + fpga架构”项目成功的关键因素。
创龙科技为满足能源电力、智慧医疗、轨道交通等行业日益增长的国产化需求,率先推出国产化率100%的rk3568j工业核心板,并提供基于rk3568j与fpga的高速通信案例。
rk3568j + fpga高速通信案例下文将为大家介绍基于瑞芯微rk3568j(硬件平台:创龙科技tl3568-evm评估板)与xilinx artix-7(硬件平台:创龙科技tla7-evm评估板)的pcie高速通信案例。
arm端基于pcie总线对fpga bram进行读写测试。应用程序通过ioctl函数发送命令开启dma传输数据后,等待驱动上报input事件;当应用层接收到input事件,说明dma传输数据完成。
硬件搭建方面,使用m.2 key m转pci-e 4x延长线将tl3568-evm评估板的m.2 pcie nvme接口与创龙科技tla7-evm评估板的pcie接口连接,并将tla7-evm评估板通过tl-dlc10下载器连接至pc机,硬件连接如下图所示。
图1 硬件搭建示意图
按照创龙科技提供的案例用户手册进行操作,我们得出arm与fpga基于pcie通信的实测数据,如下图所示。实测写操作的dma传输速率为780.77mb/s,读操作的dma传输速率为563.06mb/s。
图2 数据实测
图3 数据解读
国产化率100%的rk3568j方案
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