|
本文中，我们将引述一些Xilinx®应用指南的内容，并提供如何获取全文方面的信息。 首先介绍的两个应用指南分别是Xilinx公司的Satish Narayanaswamy所著的《借助Treck嵌入式TCP/IP堆栈在Xilinx FPGA器件上实现高性能TCP/IP》（XAPP546）和Xilinx公司的Punit Kalra所著的《UltraController-II：封装最小的嵌入式处理引擎》（XAPP575）。
XAPP546描述了如何使用带有Xilinx EDK工具的Treck TCP/IP堆栈和千兆位级系统参考设计（GSRD）系统。
XAPP575介绍了基于PowerPC™的UltraController-II的特性和优势，以及该设计所包含的应用指南。
XAPP546：借助Treck嵌入式TCP/IP堆栈在Xilinx FPGA器件上实现高性能TCP/IP
TCP/IP是一种常见的通信协议软件堆栈，可在两个主机之间实现可靠的数据通信。 人们已普遍采用TCP/IP来收发电子邮件、浏览网页或传输文件。 如今，TCP/IP越来越多地应用到嵌入式系统领域中。
Treck公司是嵌入式TCP/IP堆栈的领先供应商，它的嵌入式TCP/IP堆栈使得Xilinx FPGA器件能在广泛的环境下进行通信。 Treck公司的双Ipv4/Ipv6 TCP/IP堆栈不仅可实现当前的Ipv4功能，还允许Xilinx FPGA支持未来的Ipv6网络。 Treck公司还推出了可选协议，如嵌入式网络服务器、FTP、IPSEC和DHCP等，可显著增强Xilinx FPGA器件的功能。
本应用指南描述了如何借助采用Xilinx EDK工具的Treck TCP/IP堆栈着手设计。 其中包括评估版Treck TCP/IP堆栈。 以及在Virtex™-II Pro ML300开发板上，利用Treck TCP/IP堆栈，通过千兆位级以太网将TCP数据发送至远程PC服务器的TCP应用实例。
简介
Treck TCP/IP堆栈提供了一个高性能TCP/IP软件解决方案，可与Virtex-II Pro系列Xilinx FPGA内的PowerPC™ 405处理器一起使用。
Treck TCP/IP堆栈的特性包括：
- 零拷贝发送和接收，有助于为桥接应用提供最大的吞吐量
- 支持巨型帧（在千兆位级以太网设备的情况下）
- 对于支持在硬件中执行TCP校验和卸载的设备，支持TCP校验和卸载
- 与RFC完全兼容的TCP/IP堆栈，可实现最大协同工作能力
- 标准sockets接口API
不论是否安装了操作系统软件，均可使用Treck TCP/IP堆栈。 本应用指南就在独立系统（不含操作系统）上使用Treck TCP/IP堆栈的用法进行了讨论。
本应用指南还提供了Treck库，以作为用于评估的二进制文件。 该Treck库可在有效期内实现堆栈的所有功能，如要继续进行评估须重新启动。
请登录Treck公司网站：www.treck.com，了解购买Treck TCP/IP堆栈方面的更多信息。 本应用指南还介绍了TCP客户端/服务器应用的实例。 借助Xilinx EDK工具，编译客户端应用，并将其连接至Treck库，从而创建一个面向ML300板的完善的TCP/IP应用。
客户端应用可在ML300电路板上利用Treck TCP/IP堆栈来将TCP数据发送至远程PC。 PC上运行的服务器应用将输出控制台上每秒的TCP吞吐量。 本应用指南还包括该源代码以及Windows和Linux二进制文件，以用于实现服务器应用。
可从Xilinx公司网站下载参考设计文件。
Treck公司推出的嵌入式TCP/IP堆栈非常适合Xilinx FPGA上运行的TCP/IP应用。 像GSRD这样的高性能架构可以充分利用其支持零拷贝应用和在硬件中执行校验和卸载的特性。 Treck还提供多种协议和应用，如IPSEC、IPV6、HTTP和Telnet等。 Treck TCP/IP堆栈与灵活的Xilinx FPGA硬件平台相结合，为高数据速率下运行的TCP/IP终端提供了理想的解决方案。
了解XAPP546方面的更多信息，可以登录www.xilinx.com/cn/bvdocs/appnotes/xapp546.pdf，下载完整的应用指南《借助Treck嵌入式TCP/IP堆栈在Xilinx FPGA器件上实现高性能TCP/IP》。
XAPP575：UltraController-II：封装最小的嵌入式处理引擎
UltraController-II是基于嵌入式PowerPC 405（PPC405）处理器核的封装最小的Virtex-II Pro嵌入式处理引擎。 通过严格地从集成式PPC405高速缓存中运行代码，来最大限度地提高计算性能，并将FPGA资源利用率最大化。 可直接从PPC405核上获取通用输入/输出（GPIO）管脚。 可执行中断处理，以支持自定义外部中断线、可编程间隔计时器（PIT）和固定间隔计时器（FIT）。 用户可轻松地在较大的ISE™软件设计中融合UltraController-II黑盒处理引擎，实现FPGA架构的高性能与软件的算法灵活性之间的平衡，从而获得更高自由度。
本应用指南介绍了UltraController-II的特性和优势，并概述了该设计所包含的辅导资料。 随附的辅导资料和参考设计包括带步骤的VHDL、Verilog和C代码应用实例。 XAPP575还介绍了UltraController-II的性能特征，以及如何利用Xilinx配置解决方案构建UltraController-II系统。
简介
UltraController-II参考设计是一个黑盒处理引擎，具备32位自定义GPIO和中断处理能力。 UltraController-II应用开发是在PPC405核的16 KB指令和数据高速缓冲存储器内完成的。 如果用户开发的嵌入式设计要求使用PLB和OPB等资源，可借助Xilinx Platform Studio（XPS）工具套件来创建可扩展处理器设计，充分利用Xilinx提供的全套IP和软件驱动器（请参阅：www.xilinx.com/cn/edk）。
特性:
可扩缩的CPU时钟（在-7速度级别的Virtex-II Pro器件中，最高可达400 MHz）
将程序存储在集成式高速缓存中
16 KB 指令存储空间
16 KB 数据存储空间
未使用RAM
32位输出端口
32位输入端口
外部用户中断线（EXT）
可编程间隔定时器（PIT）
固定间隔定时器（FIT）
看门狗定时器（WDT
优势：
处理功率取决于程序执行速率；UltraController-II的时钟可调为最高PPC405输入时钟，远远高于任何软核处理器实现
利用集成式高速缓存，将程序指令和数据存取速度最大化
封装最小的处理引擎，更加节省FPGA逻辑资源和块RAM资源
通过32位输出端口和输入端口可与FPGA内部和外部逻辑接口
外部中断线支持UltraController-II应用，来执行高速、基本计算，实时处理时间关键型事件
通常实现的嵌入式解决方案均可利用定时器资源（PIT和FIT），实现：
- 时间计算
- 为系统服务例程记录数据
- 定期检修时间敏感型外部器件
可借助看门狗定时器（WDT）监控系统运行情况，并可通过发布系统复位指令，从干扰中恢复正常运行
UltraController-II精髓
在当今高度复杂、竞争激烈的设计环境下，必须以比以前更快的速度完成产品的设计和验证。 可以通过将设计任务划分为多个功能子块来实现这一点。 由于具有高速缓存的特性，所有UltraController-II解决方案本质上将设计分为硬件和软件功能子块或组件。
基于块RAM的UltraController为用户提供了通过bitstream来初始化系统硬件和软件的能力。 与类似尺寸的传统嵌入式系统相比，有了带硬件和软件的单个bitstream文件，就不再需要仅可存储软件的外部非易失性存储器了。
UltraController-II设计还采用了单一的初始化文件。 此外，UltraController-II允许用户借助Xilinx配置解决方案，单独修改硬件或软件组成。 用户可以创建多个软件设计反复，而无需修改bitstream，从而限制了任何已发布设计变动的范围。 一旦将UltraController-II黑盒整合到较大的ISE设计中并完成了验证，可以锁定硬件，使之成为一个“黄金”bitstream。 有了这个黄金bitstream，用户就可以不受开发工具版本的影响，并且可以在将来随时恢复一个已知的硬件状态。
与UltraController相比，UltraController-II具备更多内置功能，而且更加节省封装资源。 由于用于指令和数据的程序存储器就存在于PPC405高速缓存中，因此不再需要任何块RAM。 可直接利用PPC405块上获得GPIO，并可访问32位输入和输出端口。 通过异常处理，用户可以处理用户中断线、PIT和FIT中断。 UltraController-II还具备重置和启动逻辑。
了解XAPP575方面的更多信息，敬请登录：www.xilinx.com/cn/bvdocs/appnotes/xapp546.pdf，获取《UltraController-II：封装最小的嵌入式处理引擎》。
带图形的、可打印PDF英文版文章。  (9/1/05) 250 KB
|
