[发明专利]一种FPGA高速读取USB接口数据的方法

摘要

本发明涉及一种FPGA高速读取USB接口数据的方法该具体过程为步骤1，ARM初始化；步骤2，监控FPGA初始化工作；步骤3，被传数据参数提取；ARM处理器读入USB外设被传数据信息，计算传输次数；步骤4，启动数据传输；步骤5，判断FPGA准备接收状态；步骤6，组帧转发数据；步骤7，判断数据是否发送完毕；ARM处理器中的控制模块计算所有数据是否发送完毕，如果没有完毕，转入步骤5继续发送数据，如果发送完毕，则停止发送数据；步骤8，结束数据转发。本发明采用ARM处理器间接实现FPGA读取US B设备的数据，大大降低FPGA控制和管理USB设备的工作量，从而节省FPGA的资源开销，间接降低FPGA的成本开销。

主权项

一种FPGA高速读取USB接口数据的方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：步骤1，ARM处理器初始化；ARM处理器完成自身操作系统的加载，与数据传输相关部分的初始化工作，在USB外设插入后，完成USB设备驱动的加载；步骤2，监控FPGA初始化工作；如果FPGA完成自身系统加载工作，FPGA会通过响应线向ARM处理器发出响应信号，表明已准备好接受数据，此时ARM处理器会通过信号指示灯指示用户进入数据转发阶段；步骤3，被传数据参数提取；ARM处理器读入USB外设被传数据信息；步骤4，启动数据传输；ARM处理器将USB外设数据转发给FPGA；本步骤包括两个过程，分别为从USB外设读入ARM处理器的内存缓存器以及将内存缓存器的数据组帧转发给FPGA两个过程，采用“乒乓方式”读取USB外设数据，即，ARM处理器开辟两个缓存空间，以便在进行当前缓存空间组帧发送的同时，ARM将USB外设数据读入另一缓存空间；所述ARM处理器开辟第一缓存器和第二缓存器，所述ARM处理器监控数据转发模块是否发完第一缓存器的数据，如果未发完，等待数据发完；如果发送完毕，则向第一缓存器读入新的数据，再判断第二缓存器的数据是否发完，依此循环操作；ARM处理器采用并行传输模式向FPGA发送数据，根据所读取的文件大小信息和用于ARM处理器和FPGA模块之间数据传输的数据位宽计算传输次数；数据位宽可选用8位、16位和32位；所述ARM处理器和FPGA接口信号线包括片选信号、写信号、响应信号线、地址总线和数据总线，FPGA在完成初始化或接收完一帧数据后，通过响应信号线向ARM处理器发出允许发数据信号，ARM处理器通过数据总线向FPGA发数据，同时向FPGA发出片选信号、写信号和地址总线辅助信息供FPGA正确接收数据用；步骤5，判断FPGA准备接收状态；步骤6，组帧转发数据；ARM处理器中的转发模块将待发的数据采用帧格式进行打包处理，添加帧头信息，包括是否最后一包数据以及有效数据长度，FPGA可以判定数据是否完全发送完毕以及提取每帧有效数据；步骤7，判断数据是否发送完毕；ARM处理器中的控制模块计算所有数据是否发送完毕，如果没有完毕，转入步骤5继续发送数据，如果发送完毕，则停止发送数据；其中ARM处理器采用连续发送方式发送完一帧数据；所述FPGA在发送下一帧数据时判断FPGA是否准备好接收下一帧数据，如果未收到FPGA通过响应线发来的准备好接收信号，则继续等待，直到FPGA准备好接收数据为止；步骤8，结束数据转发；在转发完数据后，ARM处理器关闭对USB外设的操作，通过指示灯提示数据发送完毕。