FPGA与QT结合实现PCIE通信架构搭建

资源摘要信息:"本资源提供了实现PCIE接口上下位机通信的完整代码及工程，包含FPGA和上位机Qt工程。PCIE（Peripheral Component Interconnect Express）是一种高速串行计算机扩展总线标准，用于主板与各种插件（如显卡、声卡）之间的连接。FPGA（Field-Programmable Gate Array）是现场可编程门阵列，它可以在满足特定逻辑需求的情况下，通过编程来配置硬件逻辑。 在本资源中，有三个FPGA工程，各自实现了PCIE接口的三种通信模式：AXI Stream模式、memory map模式、AXI Lite模式。AXI Stream是指一种数据流传输协议，它适合于大数据块的高速数据传输，不涉及地址映射。Memory Map模式则是一种内存映射通信模式，通过这种方式，可以将PCIE设备的内存映射到主机的地址空间，使得对设备的操作就像操作主机内存一样简单。AXI Lite是一种简单的内存映射接口，适用于控制寄存器的访问，传输数据量较小。 上位机部分则由Qt工程实现，Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序开发框架。这个Qt工程能够与FPGA进行通信，实现上下位机之间的数据交互。该资源的使用方法和工程代码在一篇文章中有详细描述，文章链接：***。 资源还包含了Driver（驱动程序），它是在操作系统的层次上实现的，使得PCIE设备能够在操作系统中被正确识别和访问。驱动程序编写通常需要深入了解操作系统的内核架构以及PCIE协议。 最后，资源中还有bin文件夹和PCie2020V30的压缩包，这些通常包含了编译后的二进制文件、固件文件、或者是特定版本的PCIE配置文件等。 本资源适合于希望快速搭建PCIE基础通信架构的开发者，特别是那些使用Xilinx开发板进行FPGA开发的工程师。通过该资源，可以加深对Xilinx实现PCIE接口的理解，并且能够快速构建复杂的应用。" 知识点详细说明如下： 1. PCIE接口技术：PCIE是一种高性能的总线技术，广泛应用于计算机、服务器和网络设备等领域，它采用点对点串行连接，具有良好的扩展性。PCIE 3.0是PCIE技术的一个版本，它提供了更高的带宽和更低的延迟，支持更多的数据传输速率。 2. FPGA开发：FPGA是可编程逻辑器件的一种，可以实现几乎任何数字电路的功能。FPGA的开发通常涉及硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL，并使用EDA工具进行设计、仿真和验证。 3. PCIE通信模式：PCIE通信模式决定了数据在主机和外设之间传输的方式。AXI Stream模式适用于需要高速数据流传输的场景，如视频处理或大量数据的直接内存访问（DMA）。Memory Map模式适用于主机需要读写外设上特定存储单元的场景。AXI Lite模式适用于简单的控制和状态信息传输，其传输的数据量相对较小。 4. AXI协议：AXI（Advanced eXtensible Interface）是ARM公司提出的一种高性能的AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）总线协议，被广泛应用于处理器与高速外设之间的接口，支持高速、高吞吐量的通信。 5. Qt开发框架：Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架，主要用于开发图形界面程序。它为开发者提供了丰富的控件以及对网络、数据库等的集成支持。 6. 驱动程序开发：驱动程序是一种在计算机的操作系统内核中运行的软件组件，它负责提供操作系统与硬件设备之间的通信接口。在PCIE设备的驱动程序中，开发者需要处理诸如资源分配、中断管理、数据传输等功能。 7. Xilinx开发板与工具链：Xilinx是一家FPGA制造商，它提供包括ISE、Vivado在内的开发工具链，支持FPGA的设计、仿真、综合、布局布线和下载配置等功能。Xilinx的开发工具还支持与PCIE相关的IP核集成。 8. 硬件描述语言（HDL）：硬件描述语言用于描述硬件结构，最常用的有Verilog和VHDL两种。这些语言被广泛应用于FPGA和ASIC的设计中。 9. Verilog/VHDL编程：FPGA的编程通常使用Verilog或VHDL语言。编写这些语言的代码可以定义硬件逻辑，如加法器、计数器、状态机、存储单元等。 10. 跨平台开发：跨平台开发意味着软件能够在不同的操作系统和硬件平台上运行，Qt框架在这方面表现突出，它提供了一套丰富的工具和库支持跨平台的GUI开发。 通过上述知识的了解与应用，开发者可以有效利用本资源所提供的工具和代码，实现PCIE接口的上下位机通信，并在此基础上构建更复杂的系统和应用。