基于SOC平台的XMC模块设计与实现

2016-06-16重庆金美通信有限责任公司重庆400030

微处理机 2016年2期

潘波，李彪（重庆金美通信有限责任公司，重庆　400030）

基于SOC平台的XMC模块设计与实现

潘波，李彪
（重庆金美通信有限责任公司，重庆400030）

摘要：altera的cycloneV系列SOC FPGA内嵌了一个双核ARM Cotex-A9处理器，处理器部分与FPGA逻辑部分集成在一个芯片里面，提高了芯片的集成度，为设备的小型化设计提供了便利。XMC架构作为VITA组织推荐的模块架构，广泛使用在VPX板卡上。首先介绍了altera的SOC平台和基于VITA42标准的XMC模块架构，然后通过扩展处理器外设，在处理器平台上实现了linux操作系统并完成驱动设计，实现了基于该平台的数据处理模块，最后测试了模块搭载的CPU性能和FPGA扩展SerDes的性能。

关键词：SOC技术；XMC模块；CycloneV芯片；VITA42标准；Cotex-A9处理器；QuartusII工具

1 引言

altera的cycloneV SOC FPGA是一个片上系统，包含了硬核处理器系统（HPS）和FPGA逻辑系统。SOC FPGA在cycloneV中有SX、SE、ST三种系列［1］。HPS包含了一个双核ARM Cotex-A9微处理器，FLASH存储器控制器，SDRAM控制器，片上缓存，外设接口，调试接口，锁相环等［2］。FPGA部分包含FPGA逻辑单元，控制单元，锁相环单元，高速收发器，PCIe控制器等。

在VPX计算机系统中，外围功能模块通常采用XMC载板与模块配合的方式实现，其中载板主要提供接口功能［3］，XMC模块主要实现数据处理功能，不同功能的载板和XMC模块可以组合成具有不同功能的VPX板卡。本设计将SOC FPGA的处理器部分和逻辑处理做成公用的XMC模块提供给VPX系统使用。