Využití rozhraní na bázi PCI-Express pro akviziční systémy s velkou datovou propustností

Bc. Martin FARKAŠ

Master's thesis

Application of the PCI-Express based interface in acquisition systems operating at high data transfer rate

Abstract:

Tato práce se věnuje přenosu dat mezi PC a FPGA za pomocí PCI Express (PCIe) rozhraní. V teoretické části diplomové práce je popsán přehled dnes běžně dostupných rozhraní pro přenos dat na straně PC. Dále je detailněji popsáno rozhraní PCIe. Druhá část diplomové práce se věnuje implementaci PCIe rozhraní v FPGA. Realizovaný systém je kombinací dostupných IP jader a vlastního kódu, který je napsán v jazyce VHDL. PC aplikace je napsána v jazyce C++. Na realizovaném systému je ukázán přenos dat mezi pamětí a PC. Maximální dosažená propustnost z FPGA do PC byla 1646 MB/s a z PC do FPGA byla maximální dosažená propustnost 1257 MB/s.

Abstract:

This thesis deals with data transfer between PC and FPGA device using PCI Express (PCIe) interface. The theoretical part of the thesis describes an overview of commonly available PC interfaces for data transfers. The next chapter describes the PCIe interface in more detail. The second part of this thesis is devoted to the implementation of the PCIe interface in the FPGA kit. The implemented system is a combination of available IP cores and custom code, which is written in VHDL language. The PC application is written in C++ language. The implemented system demonstrates data transfer between FPGA memory and PC. The maximum achieved throughput from FPGA to PC was 1646 MB/s and from PC to FPGA the maximum achieved throughput was 1257 MB/s.

Keywords

PCI Express, USB, ThunderBolt, FireWire, PolarFire, Microsemi, Libero SoC, Propustnost.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 5. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Michael Holík, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Master programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Electronics and Applied Informatics