[发明专利]一种在PCI总线上实现数据高速传输的方法

摘要

一种在PCI总线上实现数据高速传输的方法，采用FPGA作为板卡的接口控制芯片，集成PCI Core作为总线控制接口，在FPGA中优化传输控制方法，使得数据从FPGA到总线能高速平稳传输，同时在主机驱动程序采用链式内存使用方式，在驱动程序内部以及驱动程序和应用程序之间最大限度的提高了内存拷贝的效率，使得整个传输链路的效率得到了极大的提升。在64位PCI总线66MHz速率下，数据传输可以达到400MBps，在64位PCI-X总线100MHz的速率下，数据传输可以达到600MBps，能够满足目前大多数的高速传输需求，可为需要使用PCI&PCI-X总线做高速数据传输的用户提供一个可行的选择。

主权项

一种在PCI总线上实现数据高速传输的方法，其特征在于包括：总线设备端与PCI总线之间的数据传输方法以及PCI总线上所挂接主机的驱动程序内存使用方法，其中总线设备端与PCI总线之间进行数据传输时采用状态机进行控制，方法如下：(1)在收到直接内存传输开始的命令后，状态机首先发起本地数据发送，然后将接收到的本地数据保存到FIFO中；(2)当FIFO中的可读数据大于可读预设值后，以该可读预设值作为直接内存传输的数据量进行传输；(3)在直接内存传输过程中，状态机始终监视FIFO中存储的数据量，如果FIFO中的可读数据量小于可读预设值，则停止直接内存传输，同时本地数据继续存入FIFO中；(4)当FIFO中的可写数据量小于可写预设值时，状态机停止本地数据传送；当FIFO中的可写数据量大于可写预设值时，状态机重新开始本地数据传送；通过上述状态机的不同状态切换完成总线设备端与PCI总线之间的数据传输；PCI总线上所挂接主机的驱动程序内存使用方法如下：(1)为主机的驱动程序预设一个长度为A的非分页内存单元，由主机的应用程序在初始化时通过驱动接口进行申请，A的大小大于每次直接内存传输的数据量；所述的非分页内存单元为主机操作系统管理的连续物理内存；(2)驱动程序在收到应用程序的请求后，循环向操作系统申请以A为大小的非分页内存单元，直到申请到的非分页内存单元大小满足应用程序的要求；(3)驱动程序将申请到的各内存单元的起始地址存入内存块地址列表；(4)设定内存块地址列表中第一块内存的起始地址作为第一次直接内存传输的写指针；(5)当有直接内存传输请求时，首先读取需要传输的数据量，然后根据直 接内存传输的写指针位置判断该直接内存传输的数据量是否超出该非分页内存单元的边界，如果没有越出则直接返回写指针所在内存地址进行直接内存传输；如果越出则顺序查询后面的非分页内存单元，并将满足数据量传输要求的非分页内存单元的初始地址作为写指针进行直接内存传输。