NI矢量信號收發(fā)器的FPGA編程

另外，這些庫在默認情況下處于鎖定狀態(tài)，用戶(hù)在修改內容之前，需要先通過(guò)會(huì )話(huà)框將VI解鎖。下文所述是使用這些儀器設計庫的詳細信息，適用于任何更改。

在給定儀器設計庫的主機與FPGA之間交換數據可采用多種機制。所有采用LabVIEW RIO架構和LabVIEW FPGA的NI產(chǎn)品均使用NI-RIO驅動(dòng)，此驅動(dòng)提供了單點(diǎn)方式的、存儲器映射、基于寄存器的主機至FPGA以及FPGA至主機通信，還有從主機至 FPGA以及FPGA至主機的多點(diǎn)連續DMA FIFO。這些都是功能強大的數據交換機制，實(shí)現主機與FPGA之間的有效通信不需要了解或者只要些許了解底層總線(xiàn)架構。

儀器設計庫的一個(gè)常見(jiàn)要求是：主機代碼需要將大量的設置下載到設備中，例如要對與FPGA相連接的芯片寄存器進(jìn)行編程，或者更新設置組，例 如FPGA上的濾波器抽頭。由于一些儀器設計庫要求采用此策略，并且設備的DMA通道數目有限，所以這些庫可能需要共享一個(gè)FIFO，從而需要在主機端和 FPGA端增加額外的邏輯來(lái)實(shí)現。另外，對于大數據集來(lái)說(shuō)，此類(lèi)通信一般為單向，但是可能也需要提供從FPGA至主機的某種單點(diǎn)確認，例如確認所有設置均 已成功應用等等。所有這些概念組成為一個(gè)單獨概念，稱(chēng)為寄存器總線(xiàn)，并為一些儀器設計庫所采用。

寄存器總線(xiàn)使用一個(gè)主機到FPGA端的 DMA FIFO來(lái)下載設置，以及一些寄存器/NI-RIO控制器和指示器，用于握手，將單點(diǎn)數據返回主機，或者發(fā)出信號，確認已下載設置中的指令已經(jīng)應用。

圖 2. 寄存器總線(xiàn)是基于NI-RIO DMA、控制器和指示器構建的輕質(zhì)協(xié)議，實(shí)現了大量設置組至FPGA的高效下載，這是給定儀器設計庫的主機與FPGA側之間的常見(jiàn)要求。

為了完成仲裁，每個(gè)儀器設計庫均有一個(gè)獨一無(wú)二的子系統ID，從而使得多個(gè)庫能夠共享一條寄存器總線(xiàn)。為了更好地總結VST儀器設計庫的通信策略，表2說(shuō)明了每個(gè)庫所采用的策略。

表 2. NI PXIe-5644R儀器設計庫的主機與FPGA數據交換機制。

另外，通過(guò)與嵌入式配置儀器設計庫配合使用，寄存器總線(xiàn)還可以在不牽涉主機的情況下完成FPGA觸發(fā)的重新配置。