[米联客-XILINX-H3_CZ08_7100] FPGA_PCIE通信(linux)连载-13PCIE与PL数据交互加速构架

​ 软件版本：VIVADO2021.1
操作系统：WIN10 64bit
硬件平台：适用 XILINX A7/K7/Z7/ZU/KU 系列 FPGA
实验平台：米联客-MLK-H3-CZ08-7100开发板
板卡获取平台：https://milianke.tmall.com/
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1概述

FPGA硬件加速是FPGA的重要应用，基于PCIE的硬件加速需要通过PC上位机把需要计算的数据PCIE接口发送给FPGA，FPGA做完运算后，再传送给PC。米联客FPGA PCIE相关教程主要为解决用户对于基于FPGA的PCIE的方案接口应用。本方案提供了一种基于PCIE的可以用于加速的算法的通信构架，在这套构架下，用户可以快速搭建自己的加速应用方案。

2系统构架

PC上位机发送数据通过PCIE接口经过XDMA IP 写入到开发板的DDR中，之后通过AXI-GPIO通知开发板数据已经完成发送，数据处理模块接收到AXI-GPIO的信号后，开始从Milianke uifdmadbuf IP中获取DDR中的数据。数据经过处理后经过uifdmadbuf IP写回到DDR中，并且通过XDMA的中断事件通知上位机数据已经处理完毕。

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3FPGA代码
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图形代码中关键的信号接口引出到顶层，并且编写代码修改PC发送过来的数据，并且回传给PC

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4上位机程序设计
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上位机的地址分配必须确保和下位机的PCIE板卡中的地址一致

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下位机的地址在uifdma_dbuf IP中设置,关于更多FDMA使用的内容可以阅读米联客“AXI4总线入门篇”博文在线学习地址为：AXI4总线入门(2021) - UISRC工程师学习站 - Powered by uisrc.com!

数据的收发代码如下，发送部分每次发送完数据，需要通过user_write函数写GPIO

1. unsigned int c2h_transfer(unsigned int size)
   
2. {
   
3.     double bd=0;
   
4.     long s=0;
   
5.     long ns=0;
   
6.     static struct timespec ts_start, ts_end;
   
7.     read_device(h_c2h0,c2h_fpga_ddr_addr[fbuf],size,c2h_align_mem_tmp);
   
8.     clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts_end);
   
9.     timespec_sub(&ts_end, &ts_start);
   
10.     s = ts_end.tv_sec;
    
11.     ns = ts_end.tv_nsec;
    
12.     bd = 1/(double)(s+(double)ns/1000000000.0);
    
13.     clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts_start);
    
14.     return (unsigned int)bd;
    
15. }
    
16. void h2c_transfer(unsigned int size,unsigned char *buffer)
    
17. {
    
18. 
    
19.     unsigned int vsbuf_ctr_val;
    
20. 
    
21.     memcpy(h2c_align_mem_tmp, buffer, size);
    
22.     write_device(h_h2c0, h2c_fpga_ddr_addr[wbuf], size, h2c_align_mem_tmp);
    
23.     vsbuf_ctr_val = 0x7f & wbuf;
    
24.     user_write(ADDR_VSBUF_CTR,vsbuf_ctr_val);
    
25. 
    
26.     vsbuf_ctr_val = 0x80 | wbuf ;
    
27.     user_write(ADDR_VSBUF_CTR, vsbuf_ctr_val);
    
28. 
    
29.     if (wbuf >= 2)
    
30.         wbuf = 0;
    
31.     else
    
32.         wbuf++;
    
33. }

复制代码

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5硬件安装

注意确保TF卡里面没有程序吗，或者拔掉TF卡。

先下载程序，调试阶段下载bit文件，然后再开电脑。这样才能正确识别和后续测试工作正常开展。

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6实验结果

图片偏粉色是因为Liunx端上截图导致

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