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(多图) 端到端网络流的介绍

美国国家仪器有限公司?? 2010年06月25日 ?? 收藏0

  端到端网络流的介绍

  NI端到端网络(P2P)流技术使用PCIExpress接口在多个设备之间直接,点对点传输,而不必通过主处理器或存储器。这可使同一个系统中的设备共享信息而不必占用其它的系统资源。NIP2P技术被以下设备支持:PXIExpressNIFlexRIO现场可编程门阵列(FPGA)模块(NIPXIe-7961R,PXIe-7962R,andPXIe-7965R),PXIExpress数字化仪和矢量信号分析仪,包括NIPXIe-5122,PXIe-5622和PXIe-5663。

  在图1所描述的系统中,在NIPXIe-1075机箱中插入的NIPXIe-5622数字转换器使用端到端网络数据流直接将数据传送到NIPXIe-7965RNIFlexRIOFPGA模块。然后FPGA模块作为附加过程将数据传送到另一个FPGA模块。由于机箱背板开关提供与模块所在插槽的直接连接,您不需要通过主控制器或进入系统资源传送数据,例如CPU和主存储器。

一个NIPXIe-5622数字转换器将数据流传送到两个PXIExpressNIFlexRIOFPGA模块

图1.一个NIPXIe-5622数字转换器将数据流传送到两个PXIExpressNIFlexRIOFPGA模块.

  应用实例

  RF应用中一种常见的需求是实时频域触发。当大部分的RF设备在一个功率级上触发时,这种触发与频率无关。然而,使用NILabVIEWFPGA模块的端到端网络数据流和处理技术,您可以建立一个频域触发。图2所描述的应用中,NIPXIe-5663矢量信号分析仪使用端到端网络流将数据传送到NIFlexRIOFPGA模块,这里开有窗口,将其转化为频域信号,然后与掩码比较。当数据超过掩码时,FPGA模块在PXI背板产生一个数字触发信号。一旦NIPXIe-5663收到这个触发信号,它使用它的标准采集存贮器来捕获一个数据记录,包含预触发采样。然后您可以通过NI-RFSA驱动从主机读取这个记录用于其它的处理或存储。

NIFlexRIOFPGA模块给NIPXIe-5663矢量信号分析仪一个频域触发信号

图2.在此应用中,NIFlexRIOFPGA模块给NIPXIe-5663矢量信号分析仪一个频域触发信号.

  编程端到端网络系统

  编写端到端网络数据流被NI-P2P驱动极大的简化了。在图3描述的应用中,1号FPGA直接在LabVIEWFPGA中传送数据给2号FPGA,简单的端到端网络读写节点为数据交换提供先进先出的接口。这些节点类似于DMA和本地FPGAFIFO。在数据交换成为可能之前,主机必须通过其NI-RIO和NI-P2PAPI将1号FPGA的写入数据流和2号FPGA的读取连接起来(如图3所示)。取决于配置,您只需要一个或两个VI来连接端到端网络数据流,以便于数据交换的进行。

在TwoNIFlexRIOFPGA模块和相关软件之间的端到端网络流

图3.在TwoNIFlexRIOFPGA模块和相关软件之间的端到端网络流

  基准端到端网络系统

  采用NI端到端网络技术,超过800MB/s的数据流速率成为可能。最大处理量取决于数据流模块,机箱,配置是否许可,以及控制器。一般来说,最低数据速率是P2P的最大可能带宽。

  底板

  所有数据必须通过机箱从一个模块流向另一个模块,所以机箱在确定性的带宽中扮演至关重要的角色。机箱背板的PCIExpress开关提供了数据通过机箱的路径,同时,也提供了实现端到端网络数据流的高带宽的点对点连接。当模块在机箱插槽上,直接与相同的PCIExpress开关相连时,如图4所示,带宽取决于开关。

机箱上的模块安置使所有的数据经由一个PCIExpress开关

图4.机箱上的模块安置使所有的数据经由一个PCIExpress开关.

  表1显示了一个给定机箱上PCIExpress开关的最大带宽。连接到相同开关的任意两个插槽的通过带宽都可以实现,并且在给定的速率内支持一个开关的多重连接。

表1.PXIExpress机箱P2P带宽

PXIExpress机箱P2P带宽

  控制器

  当一个P2P流系统的模块并不都是连接到一个机箱背板上的相同PCIExpress开关时,数据必须通过主机控制器的板载开关或芯片,但不必通过其CPU或存储器。配置如图5所示。

机箱上的模块安置使数据通过主机控制器

图5.机箱上的模块安置使数据通过主机控制器.

  表2列出了一个给定控制器的PCIExpress开关或芯片的最大带宽。需要注意的是这些数字表示进出控制器某一部分的集合带宽。如果多个端到端网络流存在于这些相同的部分,它们必需共享带宽。

PXIExpress控制器的P2P带宽

图2.PXIExpress控制器的P2P带宽


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