NI矢量信號(hào)收發(fā)器的FPGA編程

另外，這些庫(kù)在默認(rèn)情況下處于鎖定狀態(tài)，用戶(hù)在修改內(nèi)容之前，需要先通過(guò)會(huì)話(huà)框?qū)I解鎖。下文所述是使用這些儀器設(shè)計(jì)庫(kù)的詳細(xì)信息，適用于任何更改。

在給定儀器設(shè)計(jì)庫(kù)的主機(jī)與FPGA之間交換數(shù)據(jù)可采用多種機(jī)制。所有采用LabVIEW RIO架構(gòu)和LabVIEW FPGA的NI產(chǎn)品均使用NI-RIO驅(qū)動(dòng)，此驅(qū)動(dòng)提供了單點(diǎn)方式的、存儲(chǔ)器映射、基于寄存器的主機(jī)至FPGA以及FPGA至主機(jī)通信，還有從主機(jī)至 FPGA以及FPGA至主機(jī)的多點(diǎn)連續(xù)DMA FIFO。這些都是功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)交換機(jī)制，實(shí)現(xiàn)主機(jī)與FPGA之間的有效通信不需要了解或者只要些許了解底層總線(xiàn)架構(gòu)。

儀器設(shè)計(jì)庫(kù)的一個(gè)常見(jiàn)要求是：主機(jī)代碼需要將大量的設(shè)置下載到設(shè)備中，例如要對(duì)與FPGA相連接的芯片寄存器進(jìn)行編程，或者更新設(shè)置組，例 如FPGA上的濾波器抽頭。由于一些儀器設(shè)計(jì)庫(kù)要求采用此策略，并且設(shè)備的DMA通道數(shù)目有限，所以這些庫(kù)可能需要共享一個(gè)FIFO，從而需要在主機(jī)端和 FPGA端增加額外的邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，對(duì)于大數(shù)據(jù)集來(lái)說(shuō)，此類(lèi)通信一般為單向，但是可能也需要提供從FPGA至主機(jī)的某種單點(diǎn)確認(rèn)，例如確認(rèn)所有設(shè)置均 已成功應(yīng)用等等。所有這些概念組成為一個(gè)單獨(dú)概念，稱(chēng)為寄存器總線(xiàn)，并為一些儀器設(shè)計(jì)庫(kù)所采用。

寄存器總線(xiàn)使用一個(gè)主機(jī)到FPGA端的 DMA FIFO來(lái)下載設(shè)置，以及一些寄存器/NI-RIO控制器和指示器，用于握手，將單點(diǎn)數(shù)據(jù)返回主機(jī)，或者發(fā)出信號(hào)，確認(rèn)已下載設(shè)置中的指令已經(jīng)應(yīng)用。

圖 2. 寄存器總線(xiàn)是基于NI-RIO DMA、控制器和指示器構(gòu)建的輕質(zhì)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了大量設(shè)置組至FPGA的高效下載，這是給定儀器設(shè)計(jì)庫(kù)的主機(jī)與FPGA側(cè)之間的常見(jiàn)要求。

為了完成仲裁，每個(gè)儀器設(shè)計(jì)庫(kù)均有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的子系統(tǒng)ID，從而使得多個(gè)庫(kù)能夠共享一條寄存器總線(xiàn)。為了更好地總結(jié)VST儀器設(shè)計(jì)庫(kù)的通信策略，表2說(shuō)明了每個(gè)庫(kù)所采用的策略。

表 2. NI PXIe-5644R儀器設(shè)計(jì)庫(kù)的主機(jī)與FPGA數(shù)據(jù)交換機(jī)制。

另外，通過(guò)與嵌入式配置儀器設(shè)計(jì)庫(kù)配合使用，寄存器總線(xiàn)還可以在不牽涉主機(jī)的情況下完成FPGA觸發(fā)的重新配置。