一种基于宽口SRAM存储的高速AD数据PXI总线传输解析方法技术

技术编号:12308465 阅读:90 留言:0更新日期:2015-11-11 17:34
本发明专利技术提出了一种基于宽口SRAM存储的高速AD数据PXI总线传输解析方法,通过PXI总线地址直接进行SRAM地址空间寻址译码和一次SRAM读取数据的多次读取选通判断处理,以利用地址译码与地址选通同步控制实现的方式进行,大大简化了数据处理流程中多个环节的协调处理过程,同时以地址直接译码寻址SRAM地址空间的方式巧妙解决了SRAM操作速率与PXI总线速率相匹配的问题,避免了SRAM读写时钟分离设计的麻烦和风险隐患,通过PXI地址直接选通读取一次SRAM的数据段位方式,减少了FPGA逻辑实现,同时也巧妙的能够与SRAM寻址相结合,实现PXI总线的直接SRAM宽口数据连续读取。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字信号处理领域,特别涉及一种基于宽口 SRAM存储的高速AD数据 PXI总线传输解析方法。
技术介绍
在低速采样情况下,由于采样速率不高,只需使用适合采样宽度的SRAM进行存储 设计即可,通常并不需要宽口 SRAM来进行存储实现,所以SRAM的数据传输解析也相对容易 的多。 而在高速采样情况下,由于采样率通常均以GSps或以上进行取样,后端SRAM的工 作速率很难达到与之匹配的要求,所以为了实现实时存储,必须以降低速率、扩展接口宽度 的方式来进行处理,存储接口宽度的扩展使得其与传输总线之间的匹配问题复杂化。 在现有技术中,在速率匹配方面,有使用不同SRAM读写时钟的方法来处理PXI总 线与SRAM读写速率匹配问题的解决方案,采取SRAM写时钟与高速AD采样进行匹配设计, SRAM读时钟与PXI总线速率进行匹配设计,从而来协调存储传输的过程,但该方法对于 SRAM存在两种操作时钟,增加了 SRAM时序控制的复杂性和存储实施过程的风险性,不利于 FPGA进行逻辑控制的稳定性设计。 在数据宽度匹配传输方面,由于SRAM接口宽度宽于总线接口宽度,如多片并联使 用,则往往达到十几倍或几十倍的倍差关系,由于总线不能够一次取走一次SRAM读取所读 出的数据,往往需要FPGA里内部做计数逻辑判断处理进行分次传输,此种方式不但增加了 FPGA逻辑流程,还使得总线传输效率降低,不能以连续地址方式进行直接数据读取,增加了 PXI总线读取操作次数,延长了读取总时间,尤其对于大容量数据读取时,耗费的时间将直 接影响主控计算机处理的速率和显示更新的速率。
技术实现思路
为解决上述现有技术的不足,本专利技术提出一种基于宽口 SRAM存储的高速AD数据 PXI总线传输解析方法。 本专利技术的技术方案是这样实现的: -种基于宽口 SRAM存储的高速AD数据PXI总线传输解析方法,包括以下步骤: 步骤⑴:对于已经存入SRAM中的N次高速AD采样数据的PXI总线读取传输解 析过程,首先需依据SRAM数据总接口宽度K 1、高速AD采样量化位宽K2、PXI总线数据接口 宽度K3、SRAM地址总线宽度W 2来确定PXI地址总线译码组成和PXI总线从SRAM中读取N 次高速AD采样数据所实际需进行的读取次数NL ; 步骤(2) :PXI总线实际需进行读取操作的次数NL确定后,则上位机主控单元通过 PXI总线从已设定好的基地址开始,进行NL次连续遍历取数,依次获取NL个K3位宽的数据 数组X tc; 步骤(3):判断数据数组Xi是否需进行无用数据的剔除处理,是则对XJi行无用 数据剔除处理,并得到N 5个含有有用AD数据的PXI读取的SRAM新数据数组X u否则将数 据数组Xi直接赋值给数据数组X ^ 步骤(4):对数据数组&进行AD数据的分离处理,得到从SRAM中读取的N个高速 AD采样数据数组X,X数据传给下一个流程进行其他信号分析处理,并返回步骤(1),等待下 一批数据的传输解析处理。 可选地,所述步骤(1)中,所述的PXI地址总线译码为由SRAM地址空间寻址地址 段和地址选通控制地址段组成; 其中,SRAM地址空间寻址地址段位宽为W2,由SRAM器件的地址总线宽度来决定, 该段内地址总线在FPGA中与SRAM地址总线对接;地址选通控制地址段位宽为W 1;PXI地址 总线的低W1-I位到0位定义为地址选通控制地址段,PXI地址总线的WdW 1-I位到W1位定 义为SRAM地址空间寻址地址段。 可选地,所述的地址选通控制地址段位宽W1的确定方法为:其需满足如下关系: 其中,N1定义为一次SRAM读取数据包含的完整AD采样数据的最大个数,N 2定义 为一次PXI总线读取数据最大包含的完整AD采样数据个数; 其中,的值设为N3,表示一次SRAM读取数据通过PXI总线进行传输所需的次 数A1 % N2的值设为N 4,若N4大于0,表示最后一次读取的AD数据个数少于N 2。 可选地,所述的一次SRAM读取数据包含的完整AD采样数据的最大个数N1的确定 方法为1与K 2比值的最大正整数取值,所读的一次SRAM数据中AD数据以采 样顺序由低到高排列。 可选地,所述的N1的确定方法中,当K占 K 2比值为整数时,SRAM存储资源实现AD 数据存储的最大利用率。 可选地,所述的一次PXI总线读取数据最太包含的完整AD采样数据个数N2的确 定方法为1( 3与K 2比值的最大正整数取值: 可选地,所述的队的确定方法中,当1(3与1(2比值为整数时,PXI数据总线接口实现 AD数据传输的最大利用率。 可选地,所述的W1的确定方法中,当N3等于0时,地址选通控制地址段对AD数据 的选通编码实现最大利用率。 可选地,所述的W1的确定方法中,当N 3等于0时,且N4等于0时,PXI总线实现AD 数据传输的效率最大化。 可选地,所述步骤⑴中,所述的PXI总线从SRAM中读取N次高速AD采样数据所 实际需进行的读取次数NL的确定方法为的值设为N5,用于计算N次AD采样数据读取所需的PXI操作 次数用于计算N次AD采样数据连续读取中由于地址选通控制地址段编码 数大于N3时需多做的PXI总线无用数据的操作次数。 可选地,所述步骤(2)中,所述的NL次连续遍历取数操作,包括以下步骤: 步骤(21):设连续遍历取数的计数量为I,初始化值为0 ; 步骤(22):由PXI总线基地址和计数量I相加得到PXI总线地址,PXI总线发起读 数请求; 步骤(23) :FPGA在收到读数请求后,依据SRAM地址空间寻址地址对SRAM进行取 数,然后依据地址选通控制地址进行判断,并将当前SRAM数据中相应选通的AD数据送给 PXI数据总线; 步骤(24):主控单元接收到数据总线K3位宽的数据,并赋值给数据数组Xi的以I 索引的数值,计数量I加1 ; 步骤(25):判断计数量I是否等于NL,是则表示NL次取数完毕,等待进行AD数据 解析流程,否则返回步骤(22)。 可选地,所述步骤(23)中,所述的依据地址选通控制地址进行判断并将当前SRAM 读取数据中相应选通的AD数据送给PXI数据总线的处理方法为: 计W1位宽的选通控制地址位值为E,当E < N 3_1时,将SRAM所读数据包含的第 EXNjIj (E+l) XN2-I个AD数据以一定顺序共同赋值给PXI数据总线;当E== (N3-I)时, 如N4等于0,则将SRAM所读数据包含的第E X N 2到(E+l) X N 2-1个AD数据以一定顺序共同 赋值给PXI数据总线,若N4不等于0,则将SRAM所读数据包含的第EXN 2到EXN 2+Ν4-1个 AD数据以一定顺序共同赋值给PXI数据总线;若% < A ,则给PXI总线数据送0处 理。 可选地,所述的AD数据以一定顺序共同赋值给PXI数据总线的赋值方法为:第 EXN2A AD数据赋值给PXI数据总线的第K 2-1位到第0位,EX N2+l个AD数据赋值给PXI 数据总线的第2XK2-1位到第1(2位,依此类推,第(E+l) XN 2-1个AD数据赋值给PXI数据 总线的第N2XK2-I位到第(N 2-I) X 1(2位,若PXI数据总线第N2本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于宽口SRAM存储的高速AD数据PXI总线传输解析方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1):对于已经存入SRAM中的N次高速AD采样数据的PXI总线读取传输解析过程,首先需依据SRAM数据总接口宽度K1、高速AD采样量化位宽K2、PXI总线数据接口宽度K3、SRAM地址总线宽度W2来确定PXI地址总线译码组成和PXI总线从SRAM中读取N次高速AD采样数据所实际需进行的读取次数NL;步骤(2):PXI总线实际需进行读取操作的次数NL确定后,则上位机主控单元通过PXI总线从已设定好的基地址开始,进行NL次连续遍历取数,依次获取NL个K3位宽的数据数组XNL;步骤(3):判断数据数组XNL是否需进行无用数据的剔除处理,是则对XNL进行无用数据剔除处理,并得到N5个含有有用AD数据的PXI读取的SRAM新数据数组XL;否则将数据数组XNL直接赋值给数据数组XL;步骤(4):对数据数组XL进行AD数据的分离处理,得到从SRAM中读取的N个高速AD采样数据数组X,X数据传给下一个流程进行其他信号分析处理,并返回步骤(1),等待下一批数据的传输解析处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:白月胜曹淑玉高长全
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第四十一研究所
类型:发明
国别省市:山东;37

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