FPGA:Aufbau

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Das zentrale Element für den Nutzer des Deltaboards ist ein Xilinx Spartan6 Baustein, welcher dem Entwickler als Nutzer-FPGA exklusiv zur Verfügung steht. Kenntnisse bzw. zeitlicher Aufwand zur Anbindung der boardeigenen Interfacekomponenten sind nicht notwendig, da diese Algorithmen bereits fest in der Hardware implementiert sind.

Als Ressourcen stehen dem Entwickler neben einem 100 MHz Oszillator auch diverse Speicherelemente zur flüchtigen und nicht-flüchtigen Datenablage, eine LED sowie ein serielles UART-Interface für Debugzwecke zur Verfügung.

Grundstruktur der Schnittstellen des Nutzer FPGA


Die Anbindung des FPGA an die ein- und ausgehenden Datenströme vom IO Interfaec bzw. FMC Konnektor FPGA erfolgt über eine standardierte AXI4 Stream Schnittstelle für jede Datenrichtung und jeden Kommunikationspartner. Eine direkte Steuerung der USB-/Ethernet-Schnittstellen und des aktuell verwendeten FMC Moduls ist nicht notwendig. Der PC-seitige Datenabruf bzw. Datensendung erfolgt über einfache (statische) Funktionen, die mit der Deltaboard Basisbibliothek brBaseDLL zur Verfügung gestellt werden. Der Austausch kann dabei über USB oder Gigabit Ethernet erfolgen.


Neben den Ports für den Austausch des verarbeiteten Datenstroms ist eine Schnittstelle zum Austausch von Parameterpaketen zwischen Nutzer-FPGA-System und PC-Applikation vorgesehen. Diese basiert auf einem 8-Bit AXI4 Stream Interface. Zur Nutzung ist in der Basisbibliothek brBaseDLL eine Funktion implementiert, mit der Datenpakete für diese Schnittstelle erzeugt und im Gegenzug ein Feedback empfangen werden kann. Im Gegensatz zum Datenstreaming kann die Parametrierung über alle verfügbaren Kommunikationsschnittstellen des Boards erfolgt (USB, Ethernet, COM).



Im Downloadbereich haben wir Templates für die ucf-Datei und die Top-Level-Entity (VHDL) des Nutzer-FPGA bereitgestellt.