一種基于PCI總線的反射內存卡系統設計

圖5 編解碼控制器結構圖

圖6 數據編解碼仿真時序

3 軟件設計

軟件設計包括驅動程序和應用程序兩部分。驅動程序提供的API 接口主要包含以下四個方面的功能: 打開和關閉驅動、配置反射內存卡、數據傳輸、中斷控制與處理。當應用程序訪問反射內存卡資源時，反射內存板必須打開， 一個句柄將返回到應用程序。圖7是應用程序處理的流程圖。

圖7 應用程序流程圖

4 性能測試

用三塊反射內存卡組成環形反射內存網， 由節點1向2 節點發送數據， 節點2 發送到節點3， 由節點3 向節點1 發送確認中斷， 記下此時的終止時間， 如表1 所示。

該反射內存卡在windows 操作系統下進行測試，由于windows 為非實時操作系統，所以需發送大批量的數據進行速率測試， 以克服操作系統本身的時延。試驗中每次發送15Mbit 的數據，根據傳輸速率= 總數據量/ 總時間算出傳輸速率。又由編解碼芯片的串行傳輸速率為1062.5MBd，數據傳輸速率為106.25MB/s，而數據包的長度是可變的， 從1 個雙字到16 個雙字， 每包數據包括32 位的header、32 位的地址數據和32 位的校驗和，所以有效的數據傳輸速率在26MB/s 至88MB/s，我們測得的數據傳輸率為38.9 MB/s 至39.9 MB/s，可以得出該反射內存樣卡功能正常。

表1 環形通訊傳輸速率表

5 結束語

本文介紹了一種基于PCI 總線的反射內存卡的設計方法。給出了硬件電路設計，在FPGA 內完成數據緩存FIFO 及其控制器、SDRAM 控制器和編解碼控制器的設計， 結構清晰， 集成度高; 介紹了驅動程序的設計，提供了應用程序接口; 采用三塊反射內存卡搭建了驗證系統， 實驗證明該反射內存樣卡功能正常， 工作穩定。