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基于TMS320C6657+ZYNQ7035/45平臺-PL端 NVMe 的 exFAT 文件系統 FPGA IP 核
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基于廣州星嵌電子科技有限公司TMS320C6657+ZYNQ7035/45評估板的PL端實現標準NVMe 1.3協議的Host端，即純邏輯實現NVMe Host IP。
用戶可以根據自身需求，定制NVMe Host FPGA IP，還可以在此基礎上定制FPGA純邏輯來實現文件系統ExFAT。
NVMe Host FPGA IP核使用VHDL硬件描述語言的純邏輯方式來實現，NVMe物理層使用Xilinx 7系列 PCIe核，無需CPU參與。
目前已在廣州星嵌電子科技有限公司DSP+FPGA+ARM XQ6657Z35-EVM評估板上實現并經充分測試驗證：
如果使用PCIe 2.0 X2接口，連續讀速率：685 MB/s，連續寫速率：531 MB/s；
如果使用PCIe2.0 X4接口，連續讀速率1277 MB/s，連續寫速率1015 MB/s，
日后升級性能還可以提升。
NVMe Host FPGA IP訪問接口簡單，用戶可將此IP當作雙端口RAM來使用，只是相對普通雙端口RAM而言多增加了一些讀、寫命令握手接口信號而已。當然，用戶還可將IP定制為自身所需要的接口形式。
NVMe Host FPGA IP對外接口圖如下：
名詞和概念解釋：
SLBA（Starting LBA）：邏輯塊基地址，數據在SSD固態硬盤上的起始地址。
NLB（Number of Logical Blocks）：邏輯塊數量，指定數據傳輸大小，需要指出的是這是一個0基數值，即以0為初始值，所以最終傳的是(NLB+1)個邏輯塊。
NVMe Host FPGA IP支持最大隊列數64對，最大隊列深度16383，用戶可以根據需要進行定制。NVMe Host FPGA IP核源碼實現了參數化，可根據用戶功能及性能（比如隊列數與隊列深度）對IP參數進行修改設置。
NVMe Host FPGA IP使用的FPGA 軟件開發平臺為Vivado 2018.3，用戶可以定制為自身所需的FPGA軟件開發平臺上。
三、資源消耗NVMe Host FPGA IP在XC7Z035FFG676-2芯片上的資源消耗報表如下（僅供參考，基于XQ6657Z35-EVM平臺測試的數據）：
借助NVMe Host FPGA IP，往NVMe SSD固態硬盤上寫入測試數據（例程使用的是累加數），然后讀出，并在FPGA上使用邏輯進行比對，并給出比對結果，以驗證NVMe硬盤讀寫數據是否一致。
1、單次寫8個扇區
注：NLB = 7，即邏輯塊數量8。
數據波形放大查看，可以看到寫數據與寫地址相同，寫數據為累加
單次寫8個扇區對應的PCIe底層時序波形如下圖所示：
對上面數據波形放大，可發現讀數據與讀地址相同，讀數據為累加數：
單次讀8個扇區對應的PCIe底層時序波形如下圖所示：
比對結果如下圖高亮信號所示：
Equal_Fail：SSD硬盤讀寫過程中，只要發現一個數據讀寫比對不一致，此信號就拉高并一直保持高電平，無論以后數據是否一致，除非復位。
Equal_Valid：讀寫數據比對結果有效標識，1表示讀寫對比結果有效。
Equal_Flag：SSD硬盤讀寫數據一致標識，1表示讀寫數據一致。
NVMe SSD硬盤讀寫測試完后，從測試平臺上取下NVMe SSD固態
硬盤，并將SSD硬盤連接至PC電腦，使用WinHex軟件工具分析NVMe SSD固態硬盤的寫入數據。
服務方式 | 配套清單 |
源碼 | 源碼、使用說明 |
網表不綁定（適用一個系列） | 網表（針對特定FPGA型號，比如XC7Z035FFG676）、使用說明 |
網表綁定 | 網表（網表綁定，綁定FPGA DNA號，也就是綁定FPGA芯片）、使用說明 |
PCIe接口參數 | NVMe SSD硬盤型號 | 性能指標實測數值 |
PCIe 2.0 X2接口 | 三星NVMe SSD 970 500GB 硬盤 | 連續讀速率：685 MB/s； 連續寫速率：531 MB/s。 |
PCIe2.0 X4接口 | 三星970 EVO Plus 250GB NVme SSD | 連續讀速率：1277 MB/s； 連續寫速率：1015 MB/s。 |
XQ6657Z35/45-EVM評估板，由廣州星嵌電子科技有限公司采用核心板+底板架構設計。
DSP選用TI TMS320C6657 雙核C66x 定點/浮點，主頻 1.25GHz/核；
FPGA選用Xilinx Zynq SoC處理器采用的XC7Z035/45-2FFG676I；
