基于FPGA的异步采样方法、装置、存储介质以及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的异步采样方法、装置、存储介质以及系统。通过将真实数据与监控数据连续进行比较获得采样时钟沿相对于真实数据位的相位位置，并实时将数据位中时钟沿的位置调整到最佳采样位置，该异步采样方法、装置、存储介质以及系统提升了时序性能，降低了时序收敛压力。低了时序收敛压力。低了时序收敛压力。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的异步采样方法、装置、存储介质以及系统


[0001]本专利技术涉及基于FPGA的异步采样
，尤其涉及一种基于FPGA的异步采样方法、装置、计算机可读存储介质及系统。

技术介绍

[0002]设备之间使用LVDS通信的常用方法包括两类：源同步通信和异步通信。源同步通信：同步时钟和数据是设备之间使用LVDS通信的常用方法。这意味着随路时钟在一个差分对上传输，数据在一个或几个其他差分对上传输，且随路时钟等于数据流频率。在接收器，同步随路时钟用于捕获数据；而异步通信是指在没有单独随路时钟情况下传输数据时，用于捕获数据的时钟需要在接收端从输入的数据流中恢复，或者接收器从输入的数据流中提取数据。对于时钟恢复，FPGA器件中的SERDES收发器使用此原理；对于数据恢复提取，设备之间LVDS异步通信使用此原理。
[0003]在现有技术中，对于异步通信，通常在设备之间使用LVDS异步通信的常用方案实际上没有恢复时钟，而是完全提取到达的数据。现有的过采样方案使用近似频率的时钟对数据进行过采样，这种过采样技术涉及用不同相位时钟对数据进行多次采样，然后在DRU中提取数据以获得最理想点的数据采样。
[0004]但是，现有技术仍存在如下缺陷：过采样方案比较适用于异步通信低线速率应用场景，因为异步高线速率应用场景中将复杂的DRU模块放在较高的时钟域会提高硬件电路的布线压力，降低时序性能。
[0005]因此，当前需要一种基于FPGA的异步采样方法、装置、计算机可读存储介质以及系统，从而克服现有技术中存在的上述缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种基于FPGA的异步采样方法、装置、计算机可读存储介质以及系统，从而提升时序性能，降低时序收敛压力。
[0007]本专利技术一实施例提供一种基于FPGA的异步采样方法，所述异步采样方法包括：采样获得第一通信数据以及第二通信数据，并获得所述第二通信数据对应的第一延时值；所述第二通信数据为所述第一通信数据的副本；根据预设的延时线设置以及所述第一延时值，将所述第一通信数据以及所述第二通信数据进行连续比较计算，获得左区域位置以及右区域位置；根据所述左区域位置以及所述右区域位置，调整采样时钟沿的位置以进行采样。
[0008]作为上述方案的改进，根据预设的延时线设置以及所述第一延时值，将所述第一通信数据以及所述第二通信数据进行连续比较计算，获得左区域位置以及右区域位置，具体包括：根据预设的延时线位置对所述第一延时值进行步进增加，并根据所述第一通信数据和所述第二通信数据之间的相等关系、所述延时线位置以及所述第一延时值，获取第二延时值以及左区域位置；根据预设的延时线位置对所述第一延时值进行步进减小，并根据
所述第一通信数据和所述第二通信数据之间的相等关系、所述延时线位置以及所述第二延时值，获取右区域位置。
[0009]作为上述方案的改进，根据所述左区域位置以及所述右区域位置，调整采样时钟沿的位置以进行采样，具体包括：判断所述左区域位置与所述右区域位置的大小；当所述左区域位置大于所述右区域位置时，将所述采样时钟沿的位置左移预设的调整分度值，并重复上述步骤；当所述左区域位置小于所述右区域位置时，将所述采样时钟沿的位置右移预设的调整分度值，并重复上述步骤；当所述左区域位置等于所述右区域位置时，以所述采样时钟沿的位置进行采样。
[0010]作为上述方案的改进，根据预设的延时线位置对所述第一延时值进行步进增加，并根据所述第一通信数据和所述第二通信数据之间的相等关系、所述延时线位置以及所述第一延时值，获取第二延时值以及左区域位置，具体包括：将所述第一延时值从延时线中间位置处步进增加，同时实时监控所述第一通信数据以及所述第二通信数据，并根据监控情况判断所述第一通信数据与所述第二通信数据是否相等；预设的延时线设置包括延时线中间位置；当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据相等时，重复上述步骤；当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据不相等时，获取第二延时值，根据所述延时线中间位置以及所述第二延时值，计算左区域位置。
[0011]作为上述方案的改进，根据预设的延时线位置对所述第一延时值进行步进减小，并根据所述第一通信数据和所述第二通信数据之间的相等关系、所述延时线位置以及所述第二延时值，获取右区域位置，具体包括：将所述第二延时值从所述延时线中间位置处步进减小，同时监控所述第一通信数据以及所述第二通信数据，并根据监控情况判断所述第一通信数据与所述第二通信数据是否相等；当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据相等时，重复上述步骤；当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据不相等时，获取第三延时值，根据所述延时线中间位置以及所述第三延时值，计算右区域位置。
[0012]作为上述方案的改进，当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据不相等时，获取第二延时值，根据所述延时线中间位置以及所述第二延时值，计算左区域位置，具体包括：当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据不相等时，记录对应的第一延时值作为第二延时值；以所述第二延时值减去所述延时线中间位置，获得左区域位置。
[0013]作为上述方案的改进，采样获得第一通信数据以及第二通信数据，具体包括：通过Master采样支路对待采样数据进行采样以获取第一通信数据；通过Slave采样支路对所述第一通信数据进行采样以获取第二通信数据。
[0014]本专利技术另一实施例对应提供了一种基于FPGA的异步采样装置，所述异步采样装置包括数据采样单元、连续比较单元以及采样调整单元，其中，所述数据采样单元用于采样获得第一通信数据以及第二通信数据，并获得所述第二通信数据对应的第一延时值；所述第二通信数据为所述第一通信数据的副本；所述连续比较单元用于根据预设的延时线设置以及所述第一延时值，将所述第一通信数据以及所述第二通信数据进行连续比较计算，获得左区域位置以及右区域位置；所述采样调整单元用于根据所述左区域位置以及所述右区域位置，调整采样时钟沿的位置以进行采样。
[0015]作为上述方案的改进，所述连续比较单元还用于：将所述第一延时值从延时线中间位置处步进增加，同时实时监控所述第一通信数据以及所述第二通信数据，并根据监控
情况判断所述第一通信数据与所述第二通信数据是否相等；预设的延时线设置包括延时线中间位置；当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据相等时，重复上述步骤；当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据不相等时，获取第二延时值，根据所述延时线中间位置以及所述第二延时值，计算左区域位置。
[0016]作为上述方案的改进，所述连续比较单元还用于：将所述第二延时值从所述延时线中间位置处步进减小，同时监控所述第一通信数据以及所述第二通信数据，并根据监控情况判断所述第一通信数据与所述第二通信数据是否相等；当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据相等时，重复上述步骤；当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据不相等时，获取第三延时值，根据所述延时线中间位置以及所述第三延时值，计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的异步采样方法，其特征在于，所述异步采样方法包括：采样获得第一通信数据以及第二通信数据，并获得所述第二通信数据对应的第一延时值；所述第二通信数据为所述第一通信数据的副本；根据预设的延时线设置以及所述第一延时值，将所述第一通信数据以及所述第二通信数据进行连续比较计算，获得左区域位置以及右区域位置；根据所述左区域位置以及所述右区域位置，调整采样时钟沿的位置以进行采样。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的异步采样方法，其特征在于，根据预设的延时线设置以及所述第一延时值，将所述第一通信数据以及所述第二通信数据进行连续比较计算，获得左区域位置以及右区域位置，具体包括：根据预设的延时线位置对所述第一延时值进行步进增加，并根据所述第一通信数据和所述第二通信数据之间的相等关系、所述延时线位置以及所述第一延时值，获取第二延时值以及左区域位置；根据预设的延时线位置对所述第一延时值进行步进减小，并根据所述第一通信数据和所述第二通信数据之间的相等关系、所述延时线位置以及所述第二延时值，获取右区域位置。3.根据权利要求1所述的基于FPGA的异步采样方法，其特征在于，根据所述左区域位置以及所述右区域位置，调整采样时钟沿的位置以进行采样，具体包括：判断所述左区域位置与所述右区域位置的大小；当所述左区域位置大于所述右区域位置时，将所述采样时钟沿的位置左移预设的调整分度值，并重复上述步骤；当所述左区域位置小于所述右区域位置时，将所述采样时钟沿的位置右移预设的调整分度值，并重复上述步骤；当所述左区域位置等于所述右区域位置时，以所述采样时钟沿的位置进行采样。4.根据权利要求2所述的基于FPGA的异步采样方法，其特征在于，根据预设的延时线位置对所述第一延时值进行步进增加，并根据所述第一通信数据和所述第二通信数据之间的相等关系、所述延时线位置以及所述第一延时值，获取第二延时值以及左区域位置，具体包括：将所述第一延时值从延时线中间位置处步进增加，同时实时监控所述第一通信数据以及所述第二通信数据，并根据监控情况判断所述第一通信数据与所述第二通信数据是否相等；预设的延时线设置包括延时线中间位置；当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据相等时，重复上述步骤；当判断认为所述第一通信数据与所述第二通信数据不相等时，获取第二延时值，根据所述延时线中间位置以及所述第二延时值，计算左区域位置。5.根据权利要求2所述的基于FPGA的异步采样方法，其特征在于，根据预设的...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕振华，吴林涛，唐博，
申请(专利权)人：上海安路信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：