【技术实现步骤摘要】
一种FPGA与微控制器间实时可靠的波形数据传输电路
本专利技术涉及数据采集和通信
，更具体地说是一种FPGA与微控制器间数据传输领域。
技术介绍
控制领域的主控板卡往往采用FPGA+微控制器的架构，FPGA通常实现波形采集与引脚扩展等一系列功能，微控制器器根据当前模数转换器的实时采集数据实现控制算法并发出相应的控制指令。这需要FPGA中的数据能够准确无误并且快速的传输到微控制器中。微控制器与FPGA往往工作在异步的两个时钟下(不同频率或者同频不同相位)，FPGA负责不断接收模数转换器实时刷新的波形采集数据，微控制器读取数据的时刻与FPGA采集数据的过程是两个异步的过程。电力系统控制领域被测信号往往为50Hz及其整数倍,模数转换器一般工作在几十到几百kSPS，模数转换器的采集延迟典型值在1us～10us数量级。为了实现波形数据传输，传统上有两种解决方案。一种是微控制器发出读数据请求后，FPGA才发送开始采集信号到模数转换器，要等待模数转换器将数据采集好后才能将数据传递到微控制器。虽然微控制器得到的是最新采...
【技术保护点】
1.一种FPGA与微控制器间实时可靠的波形数据传输电路，其特征在于，包括：冲突检测模块，波形数据候选存储模块，数据跨时钟域模块，波形数据采集模块以及微控制器接口模块：/n所述波形数据采集模块用于向其前端的模数转换模块发出开始转换信号，以使得所述模数转换模块基于所述开始转换信号对目标信号进行模数转换，并且波形数据采集模块基于所述开始转换信号进行数据接收并基于数据刷新时刻生成数据有效信号，并且根据所述数据有效信号生成数据展宽信号，所述数据展宽信号的宽度大于所述数据有效信号，并且所述数据展宽信号的中心与所述数据有效信号的边沿对齐；/n数据跨时钟域模块基于所述数据有效信号对所采集的...
【技术特征摘要】
1.一种FPGA与微控制器间实时可靠的波形数据传输电路，其特征在于，包括：冲突检测模块，波形数据候选存储模块，数据跨时钟域模块，波形数据采集模块以及微控制器接口模块：
所述波形数据采集模块用于向其前端的模数转换模块发出开始转换信号，以使得所述模数转换模块基于所述开始转换信号对目标信号进行模数转换，并且波形数据采集模块基于所述开始转换信号进行数据接收并基于数据刷新时刻生成数据有效信号，并且根据所述数据有效信号生成数据展宽信号，所述数据展宽信号的宽度大于所述数据有效信号，并且所述数据展宽信号的中心与所述数据有效信号的边沿对齐；
数据跨时钟域模块基于所述数据有效信号对所采集的波形数据进行存储；
所述冲突检测模块接收所述波形数据采集模块的所述数据展宽信号和所述微控制器接口模块发出的读取波形数据信号，并基于所述读取波形数据信号向所述数据跨时钟域模块发出两次读取请求信号，第一次读取请求信号与所述读取波形数据信号同步，第二次读取请求信号与第一次读取请求信号之间间隔时间大于所述数据展宽信号有效长度；
所述数据跨时钟域模块分别基于两次读取请求信号进行数据读取并将所读取数据送往波形数据候选存储模块并采用不同的寄存器存储；
并且所述冲突检测模块将第二次读取请求信号和数据展宽信号进行检测比对，确定所述第二次读取请求信号与数据展宽信号是否同时有效，如果同时有效则视为冲突，并且所述冲突检测模块将冲突信号送到所述波形数据候选存储模块，若没有冲突发生，则所述波形数据候选存储模块将存储的第二次读取的数据输出给所述微控制器接口模块，若有冲突发生，则所述波形数据候选存储模块将所存储的第一次读取的数据输出给所述微控...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥伟，李文华，吴浩伟，邓磊，蔡凯，李锐，姜波，李小谦，李可维，李鹏，汪文涛，蔡久青，金翔，欧阳晖，吴钫，张炜龙，廖于翔，张正卿，张鹏程，帅骁睿，金惠峰，周樑，邢贺鹏，
申请(专利权)人：武汉第二船舶设计研究所中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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