一种基于PCIE总线的DMA引擎研究

针对目前卡板与主机系统之间存在数据传输过程中吞吐量过小,导致系统处理器速率慢的不足,提出了一种高性能的直接存储器访问(Direct Memory Access,DMA)引擎架构设计方案.首先,就改进后的分散聚集DMA传输模式提出了DMA单核引擎构架;然后,在兼容Xilinx FPGA 6、7系列的DMA单核引擎构架基础上提出了由两个PCIE IP核通过x8通道与PCIE桥并行使用的双核DMA引擎设计方案;最后,用Virtex-6 FPGA开发板对Xilinx PCIE Gen2进行DMA引擎性能测试.经测试,DMA单核引擎的吞吐量最高可达3 721 MB/s,与此同时,双核引擎能达到6 925 MB/s,约为单核引擎的2倍,达到了设计要求.该设计具有良好的稳定性,可广泛应用于卫星遥测、无人机入侵数据获取、雷达系统等高速数据采集系统.