采用FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

2．2 高速存儲(chǔ)與讀取在FPGA里的邏輯實(shí)現(xiàn)
在第一節(jié)中我們已說(shuō)到A／D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)率是125M，16BIT，而本設(shè)計(jì)中用的HY57V641620的最高時(shí)鐘可達(dá)200M，因此完全可以滿足A／D轉(zhuǎn)換器的速率要求。A／D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出已經(jīng)被我們直接存儲(chǔ)到了FPGA的內(nèi)部FIFO當(dāng)中，F(xiàn)IFO是一種先進(jìn)先出的存儲(chǔ)器，被讀出的數(shù)據(jù)就不會(huì)在FIFO中存在了。因此，這個(gè)FIFO在使用的時(shí)候，A／D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)一邊以125M的速度往FIFO寫數(shù)據(jù)，一邊用一個(gè)速度更高的時(shí)鐘，150M的速度往外讀數(shù)據(jù)，這樣讀的速度大于寫，因?yàn)镕IFO有滿和空的標(biāo)志，因此我們用空的標(biāo)志來(lái)控制讀FIFO的操作，即空的時(shí)候就不讀，這樣，在FIFO端，我們可以保證A／D采集的數(shù)據(jù)無(wú)丟失的以150M的速度被讀出。我們用這個(gè)150M的時(shí)鐘來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)地址計(jì)數(shù)器，如圖4所示。

SYS_CLK就是那個(gè)150M的時(shí)鐘，地址計(jì)數(shù)器的位數(shù)就決定了本次存儲(chǔ)的深度，我們把這個(gè)地址計(jì)數(shù)器的輸出SD_ADA[22．．1]直接接到SDRAM控制器的AVALON的地址端，把FIFO讀出的數(shù)據(jù)直接接到AVALON的數(shù)據(jù)端，把WAIT線接到地址計(jì)數(shù)器的使能端來(lái)控制，忙的時(shí)候就不讓地址計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)刂酚?jì)數(shù)器從0計(jì)到SDRAM的最高地址的時(shí)候，我們就實(shí)現(xiàn)了FIF0的數(shù)據(jù)到SDRAM的傳輸，從而最終實(shí)現(xiàn)了A／D轉(zhuǎn)換器的結(jié)果到SDRAM的存儲(chǔ)。至此，我們已完成了高速數(shù)據(jù)到SDRAM的存儲(chǔ)。讀取相對(duì)與存儲(chǔ)的過(guò)程操作比較簡(jiǎn)單，用戶想要調(diào)用SDRAM里的數(shù)據(jù)，只需要把自己的處理器的總線接到FPGA的引腳上，在內(nèi)部掛載到SDRAM控制器的AVALON讀取端，圖3中的中間部分，按照總線的操作方式即可讀取相應(yīng)地址里的數(shù)據(jù)。

3 結(jié)束語(yǔ)
本文介紹了一種基于高速A／D轉(zhuǎn)換器，F(xiàn)PGA，SDRAM來(lái)實(shí)現(xiàn)的控制高速數(shù)據(jù)采集的數(shù)字系統(tǒng)，詳細(xì)的介紹了各部分的實(shí)現(xiàn)方法。該系統(tǒng)具有速度高，存儲(chǔ)容量大等優(yōu)點(diǎn)，能夠適應(yīng)高速數(shù)據(jù)采集的諸多場(chǎng)合。