[发明专利]基于FPGA的PCIE通用多功能通信接口模块

摘要

本发明涉及基于FPGA的PCIE通用多功能通信接口模块，该通信接口模块包括FPGA芯片、光收发模块、光纤转接插座、CPCIE通用连接器、变压器、隔离芯片、两路千兆网PHY芯片和电平驱动芯片，其连接关系为FPGA芯片分别和光收发模块、隔离芯片、两路千兆网PHY芯片相连，一个隔离芯片连接一个电平驱动芯片，两路千兆网PHY芯片和变压器相连；变压器、电平驱动芯片均连接在CPCIE通用连接器上；FPGA芯片内集成RS422接口IP核、CAN总线IP核、双冗余千兆网IP核和双冗余万兆网IP核四种通信接口。该模块通过在FPGA芯片内集成多种通信接口IP核并通过仲裁模块对多种通信接口IP核进行统一调配管理，配合适当的外围芯片电路，可实现多种通信接口灵活配置的通用PCIE多功能通信接口模块。

主权项

1.一种基于FPGA的PCIE通用多功能通信接口模块，其特征在于该通信接口模块包括FPGA芯片、光收发模块、光纤转接插座、CPCIE通用连接器、变压器、隔离芯片、两路千兆网PHY芯片和电平驱动芯片，其连接关系为FPGA芯片分别和光收发模块、隔离芯片、两路千兆网PHY芯片相连，一个隔离芯片连接一个电平驱动芯片，两路千兆网PHY芯片和变压器相连；变压器、电平驱动芯片均连接在CPCIE通用连接器上；光纤转接插座安装在CPCIE通用连接器上，光纤转接插座与CPCIE通用连接器相连；FPGA芯片还和CPCIE通用连接器直接相连，通过PCIE通道与上位机进行通信；FPGA芯片内集成RS422接口IP核、CAN总线IP核、双冗余千兆网IP核和双冗余万兆网IP核四种通信接口，接口的种类和每种接口的数量能根据FPGA资源灵活配置；与上位机通过PCIE通信，PCIE通道配置成1路X8通道或者2路X4通道；RS422接口IP核、CAN总线IP核、双冗余千兆网IP核和双冗余万兆网IP核均与仲裁模块连接，仲裁模块查询双冗余万兆网IP核、双冗余千兆网IP核、RS422接口IP核以及CAN总线IP核的FIFO缓存数据情况，并根据各个IP核的优先级以及上位机配置的传输寄存器状态确定当前传输数据的IP核，并使当前传输数据的IP核接管DMA模块的使用权；FPGA芯片还集成有PCIE核，DMA模块通过PCIE核与上位机进行通信，DMA模块用于完成IP核的FIFO中的数据流到上位机内存的传输控制；RS422接口IP核和CAN总线IP核的相应接口分别连接一个隔离芯片，双冗余千兆网IP核连接两路千兆网PHY芯片，双冗余万兆网IP核连接光收发模块。