[发明专利]一种基于FPGA的分布式数据传输系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的分布式数据传输系统，其特征在于，包括若干个FPGA、和若干个PC；

其中，每个FPGA分别与每个PC通信连接，若干个PC中的一个PC作为主机，其余PC作为从机，每个FPGA依次连接；

所述FPGA包括SFP接口、接收控制模块、Aurora接收端、接收FIFO、发送控制模块、发送FIFO、Aurora发送端、控制寄存器、GPIO、DMA、XDMA、AXI Interconnect和DDR4内存；其中，SFP接口至少设置两个，分别与Aurora接收端和Aurora发送端连接，Aurora接收端由接收控制模块控制接收数据，接收后存入接收FIFO，Aurora发送端由发送控制模块控制发送数据，发送的数据由发送FIFO中取出；所述控制寄存器经GPIO接收DMA中的数据，控制寄存器与接收控制模块和发送控制模块分别连接，DMA还与接收FIFO和发送FIFO分别连接；DMA和XDMA均与AXI Interconnect连接，AXI Interconnect还DDR4内存连接。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的分布式数据传输系统，其特征在于，所述FPGA之间通过SFP连接通信。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的分布式数据传输系统，其特征在于，所述FPGA与PC通过PCIE连接通信。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的分布式数据传输系统，其特征在于，所述DMA与GPIO通过AXI_Lite总线连接。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA的分布式数据传输系统，其特征在于，所述DMA与AXIInterconnect通过AXI总线连接。

6.根据权利要求1所述的基于FPGA的分布式数据传输系统，其特征在于，所述XDMA与AXI Interconnect通过AXI总线连接。

7.根据权利要求1所述的基于FPGA的分布式数据传输系统，其特征在于，所述AXIInterconnect与DDR4内存通过AXI总线连接。

8.根据权利要求1所述的基于FPGA的分布式数据传输系统，其特征在于，所述PC包括文件选择模块、分发模式选择模块、文件列表显示模块、站点计算选择模块以及文件传输测速模块。

9.根据权利要求8所述的基于FPGA的分布式数据传输系统，其特征在于，所述文件选择模块选择文件类型，并通过PCIE发送给FPGA，或者通过PCIE接收FPGA传来的数据；所述分发模式选择模块用于选择分发的方式，可选固定一个后端节点，或者均衡发送；所述文件列表显示模块用于显示已经发送的文件的名称、类型和大小；所述站点计算选择功能用于选择分布式计算的种类，包括CNN卷积神经网络训练和随机森林数据分析；所述文件传输测速模块用于在传输过程中显示传输速度。

10.一种基于FPGA的分布式数据传输方法，采用权利要求1-9之一所述的基于FPGA的分布式数据传输系统，其特征在于，包括以下步骤：

S10，先在作为主机的PC上选择要分布式处理的文件，再上传文件；

S20，文件通过PCIE传给与作为主机的PC连接的FPGA，再通过FPGA的SFP接口传给与从机PC连接的FPGA的DDR4内存中；

S30，从机PC选择接收文件位置并开始接收；

S40，与从机PC连接的FPGA接收到信号，并将数据通过PCIE传给从机PC，待文件全部保存到从机PC上时，表示一次传输完成。