基于LabVIEW FPGA模块的FIFO深度设定实现

4 数据连续传输的LabVIEW实现

　　在本文中系统软件包括两部分：Host vi和FPGAvi，二者是独立而又有联系的两个部分。Host vi运行于主控计算机上，FPGAvi运行于FPGA上，二者通过FIFO来传输数据。

　　4.1 FPGA程序设计

　　使用图形化的编程环境LabVIEWFPGA模块来定义FPGA逻辑，除了具有上述的优点以外，LabVIEW作为一种并行结构的编程语言，非常适用于FPGA的并行结构，能够十分方便地实现多线程并行任务。

　　当FPGA vi开始运行时，从Host vi读取数据的FIFO需要一定的初始化时间，时间长度与FIFO的深度成正比。在初始化期间FIFO输出一系列的无效默认值。为了不让无效值进入到下一级的运算中，在DMA方式的FIFO之前加了一个FIFO函数——Get Number of Element to Read，该函数用于获得FIFO内有效数据的数量。当有效数据的数量大于0时，再开始进行下一级运算。考虑到FPGA有限的硬件资源和FPGA FIFO最小值的限制，将数据的地址宽度设为M=11，根据上文分析DMA FIFO的深度设为2M+5=2 053 KB。

　　4.2 主控计算机程序设计

　　Host vi是系统程序的另一部分部分，它具有建立硬件对象(FPGA)、与硬件通信和图形显示等功能。主控计算机程序图如图6所示，首先要建立与之进行通信的硬件对象，即FPGA;其次配置系统时钟、输出模式;再次创建FIFO，设置其在主控计算机部分的FIFO深度;然后从电子表格读取数据，并循环查询FIFO剩余空间的大小，当剩余空间大于数组长度时，数据写入FIFO当没有足够的空间时，数据保留到下一个循环，满足条件后再写入FIFO;最后关闭FIFO应用，处理错误。

　　当输入数组长度分别为300和1 000，形状如图7所示的波形时，输出数据的波形如图8所示。由于AD9857上变频的原因，使得输出波形在输入的矩形包络中带有载波，载波频率为60 MHz。根据表1中的数据可以得出结论：此处的编程和上述实验的结果是一致的，即FPGA输出频率为10 MHz，数组长度大于500时，系统数据的输出是连续。同时此结果也表明本文中的LabVIEW程序实现了数据的连续传输。

　　5 结语

　　通过设定合适的FIFO深度，实现了数据的连续传输，为后续的工程设计奠定了基础。该设定FIFO深度的方法也对其他使用LabVIEW FPGA模块的工程设计具有一定的参考价值。