[实用新型]一种基于FPGA控制外设的模组及服务器

说明书

本实用新型公开了一种基于FPGA控制外设的模组及服务器，模组包括如下部件：主核，主核中包括FPGA和第一板上连接器，FPGA中的内部总线与第一板上连接器通过第一输入输出接口连接；以及协处理器，协处理器中包括处理芯片、第二板上连接器和与外设连接的多个接口，处理芯片与第二板上连接器通过第二输入输出接口连接，第一板上连接器和第二板上连接器通信连接，处理芯片通过多个接口与外设进行通信。本实用新型能够充分利用输入输出资源，并减少对FPGA内部资源的使用，提高了对外部设备的读写效率。

技术领域

本实用新型涉及服务器领域，更具体地，特别是指一种基于FPGA控制外设的模组及服务器。

背景技术

各种通用的传感器及芯片设备有各种各样的接口，如SPI(Serial PeripheralInterface，串行外设接口)、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用非同步收发传输器)、I2C(Inter-Integrated Circuit，内部集成电路)、USB(UniversalSerial Bus，通用串行总线)等等各种为节省总线并与通用CPU连接的接口。这些接口各有特点，与传统CPU连接都很方便，但如果使用FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)控制则会存在缺点。使用上FPGA可以自己生成电路控制，也可以使用各个设备的IP(Internet Protocol，互联网协议)核控制外设，如图1所示，但这些控制都需要消耗FPGA内部的各种如I2C核和UART核等各种软硬件资源。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提出一种基于FPGA控制外设的模组和服务器，采用FPGA中的内部总线与第一板上连接器通过第一输入输出(IO)接口连接，处理芯片与第二板上连接器通过第二输入输出接口连接，第一板上连接器和第二板上连接器通信连接，充分利用输入输出资源，并减少对FPGA内部资源的使用。

基于上述目的，本实用新型实施例的一方面提供了一种基于FPGA控制外设的模组，包括如下部件：主核，所述主核中包括FPGA和第一板上连接器，所述FPGA中的内部总线与所述第一板上连接器通过第一输入输出接口连接；以及协处理器，所述协处理器中包括处理芯片、第二板上连接器和与外设连接的多个接口，所述处理芯片与所述第二板上连接器通过第二输入输出接口连接，所述第一板上连接器和所述第二板上连接器通信连接，所述处理芯片通过所述多个接口与外设进行通信。

在一些实施方式中，所述第一板上连接器和所述第二板上连接器通信连接包括：所述主核与所述协处理器采用总线读和写分开的方式进行通信。

在一些实施方式中，所述FPGA中的内部总线与所述第一板上连接器连接的第一输入输出接口中的一半配置用于将外设的数据传输到所述FPGA，另一半配置用于将所述FPGA的数据传输到对应的外设。

在一些实施方式中，所述第一输入输出接口配置用于传输准备信息、完成信息、数据信息、类型信息、设备异常通知信息和设备异常确认信息。

在一些实施方式中，所述类型信息与数据信息同时以总线形式进行传递。

本实用新型实施例的另一方面，提供了一种服务器，包括基于FPGA控制外设的模组，所述模组包括：主核，所述主核中包括FPGA和第一板上连接器，所述FPGA中的内部总线与所述第一板上连接器通过第一输入输出接口连接；以及协处理器，所述协处理器中包括处理芯片、第二板上连接器和与外设连接的多个接口，所述处理芯片与所述第二板上连接器通过第二输入输出接口连接，所述第一板上连接器和所述第二板上连接器通信连接，所述处理芯片通过所述多个接口与外设进行通信。

在一些实施方式中，所述第一板上连接器和所述第二板上连接器通信连接包括：所述主核与所述协处理器采用总线读和写分开的方式进行通信。