Дальнейшие шаги по освоению интерфейса SATA связаны с получением возможности наблюдать и вносить правки во все регистры динамического порта реконфигурации (DRP) универсального скоростного последовательного интерфейса (GTX/GTP) встроенного в ПЛИС фирмы Xilinx. Доступ с внешнего компьютера к DRP удобно получить через гигабитный интерфейс Ethernet. В плате Wukong (Artix-7) такой интерфейс уже имеется, а плату с микросхемой Virtex-6 нужно оснастить внешним модулем.

На Aliexpress было куплено два разных модуля расширения. По их получению оказалось, что один из них почему-то подошел практически идеально! Это позволило не делать переходную плату, так как модуль просто устанавливается в определенное место разъема расширения платы Virtex-6 .

Подключение к плате Virtex-6

Схема подключения модуля к плате Virtex-6.

Возникла проблема с тем, что микросхема Virtex-6 поддерживает только стандарт напряжения ввода/вывода 2.5 вольта. Однако, микросхема RTL8211 по документации поддерживает стандарт как 3.3 вольта, так и 2.5 вольта. Изменил конфигурацию китайского модуля — работает.

Это одна из линий приема данных из Ethernet сети в сторону ПЛИС. Как видно, напряжение где-то в районе 2.5 вольта, но картинка не четкая, так как упирается в производительность осциллографа.

Исходные тексты для ПЛИС выполнены как на языке vhdl, так и на verilog. Они будут выложены несколько позже, так как пояснительное видео по ним еще делается.

В дополнение к вышесказанному, плата Wukong была оснащена переходником для PATA интерфейса.

Схема расширения платы Wukong интерфейсом PATA.

Интерфейс PATA позволит подключать старые диски и сделать анализатор протокола.

Передача данных через Ethernet идет по протоколу UDP, что дает возможность написать прикладную программу для работы с диском на любом современном языке программирования и не требует создания целой серии драйверов аппаратуры под разные операционные системы, так как подключение к компьютеру производится через обычную сетевую карту. Плюс, при желании можно существенно повысить скорость обмена, реализовав, например, 10 Гб порт, что на макетной плате Wukong, что на плате Virtex-6. Хотя, Virtex-6 вариант делается только для изучения/освоения так как доступные исходники больше для него заточены, чем под Artix-7.

Следующим шагом в освоении гигабитных трансиверов Xilinx, является передача содержимого регистров управления DRP в компьютер через Ethernet и написание программы, которая будет показывать состояние регистров с комментариями из документации.

Сделан и испытан кабель внешнего триггера для SAS/SATA анализатора Lecroy.

Не забывайте делать бэкап. До новых встреч!

PS. Все публикации этой серии доступны по метке «SATA».