[发明专利]一种Linux系统下FPGA数据低延时接收方法

权利要求书

1.一种Linux系统下FPGA数据低延时接收方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、Linux系统下的CPU软件在内存中初始化环形数据缓冲区，并初始化DMA接收通道；

S2、CPU软件启动FPGA侧的DMA控制器使能接收；

S3、当有外部数据包到达时，FPGA接收该数据包的数据，并利用基于ARM AXI总线的DMA通道将该数据包传输到所述环形数据缓冲区；

S4、在该数据包的数据接收完成后，FPGA向DMA控制器发送数据完成信号，DMA控制器向CPU软件发起DMA完成中断；CPU软件响应该中断后对所述环形数据缓冲区的数据进行处理；

S5、当有新数据包到达时，重复执行S3-S4。

2.根据权利要求1所述的一种Linux系统下FPGA数据低延时接收方法，其特征在于，S1中，所述环形数据缓冲区的初始化阶段包括以下步骤：

S11、创建n个独立的内存缓冲区；

S12、创建n个缓冲描述符，CPU软件在CPU侧内存中利用所述缓冲描述符将各个独立的内存缓冲区组织起来；缓冲描述符包括：下一个缓冲描述符地址域、缓冲区地址域、控制域和状态域；

S13、CPU软件利用缓冲描述符中的下一个缓冲描述符地址域依次将各个所述缓冲描述符串联起来，并将末尾位置的缓冲描述符的下一个缓冲描述符地址域指向首端位置的缓冲描述符的地址，形成所述环形数据缓冲区。

3.根据权利要求2所述的一种Linux系统下FPGA数据低延时接收方法，其特征在于，S1中，CPU软件对所述环形数据缓冲区初始化完成后，将所述环形数据缓冲区中的缓冲描述符队列中的首个缓冲描述符的地址参数配置给FPGA侧的DMA控制器，并启动DMA控制器做好接收准备；DMA控制器自动从缓冲描述符中加载缓冲信息，等待FPGA发起数据接收信号。

4.根据权利要求2所述的一种Linux系统下FPGA数据低延时接收方法，其特征在于，S3中，DMA控制器自动依次加载所述环形数据缓冲区中缓冲描述符队列中的各个缓冲区描述符，并将接收的数据传输到各缓冲描述符指向的内存缓冲区。

5.根据权利要求4所述的一种Linux系统下FPGA数据低延时接收方法，其特征在于，缓冲描述符队列中缓冲描述符的数量是根据接口速率、Linux系统下ARM CPU处理延时情况和内存大小进行配置的。

6.根据权利要求1所述的一种Linux系统下FPGA数据低延时接收方法，其特征在于，S4中，接收整个数据包之后，FPGA使用DMA完成中断通知CPU软件对所述环形数据缓冲区中的缓冲数据进行处理，在无CPU软件干涉的条件下，DMA控制器自动加载下一个缓冲描述符，并等待FPGA发起新一次数据接收信号。