基于FPGA的双口RAM在信号采集中的应用

应用FPGA技术构造双口RAM,实现了高速信号采集系统中的海量数据存储和时钟匹配,功能仿真验证了设计的正确性。

TP RAM的低功耗优化设计及应用

针对SoC中TP RAM的面积及功耗较大问题,提出一种优化设计方法。通过将SoC中的TP RAM替换成SP RAM,在SP RAM外围增加读写接口转换逻辑,使替换后的RAM实现原TP RAM的功能,保持对外接口不变。为了进一步降低功耗,使用自适应门控时钟,对地址总线进行格雷编码。将文中方法应用于一款多核SoC芯片,该芯片经TSMC 28 nm HPC工艺成功流片,die size为10.5 mm×11.3 mm,功耗为17.07 W。测试结果表明,优化后的RAM面积减少了25.2%,功耗降低了43.07%。

双口RAM在图像处理系统中的应用研究

基于图像处理系统实时性和大数据量冲突的问题,提出了在图像处理系统中使用双口RAM的方法。介绍了双口RAM的功能和特点,以IDT70V09芯片为例给出了图像处理系统中应用双口RAM的系统架构设计、硬件接口设计、系统软件设计以及FPGA和DSP对双口RAM操作软件的详细设计,并针对双口RAM的端口争用问题与解决方法进行了详细讨论,对系统的印制板设计和电路调试提出了建议。最后对图像处理系统进了功能测试,证明了采用双口RAM设计的系统的稳定性和可行性。

基于FPGA的飞控计算机多路串行通信设计

飞控计算机与外设进行多路串行通信时必须进行串口扩展,但传统的通用异步接发器(UART)扩展接口芯片引脚多、体积大,与其他器件的接口复杂。为此,采用一块现场可编程门阵列芯片,利用verilog HDL编程,设计通用异步收发器单元、数据接收控制器、数据发送控制器、双口随机存取存储器等模块,实现飞控计算机的10路串行通信,减少电路面积和功耗。在ISE9.1i上的仿真结果表明,该设计可实现数据的正确传输。

基于双端口随机存储器IDT7133的多处理器系统中数据共享的研究

介绍了双端口随机存储器(以下简称“DPRAM”)芯片IDT7133的外部管脚功能及其芯片特点。针对多处理器系统中的数据存储与共享问题,着重阐述了基于普通单口RAM和基于DPRAM芯片IDT7133两种不同的多处理器系统应用方案。通过对两个方案的比较,认识到基于DPRAM芯片IDT7133的应用方案在数据共享及数据传输中的显著优势。最后还谈到了IDT7133芯片内部的数据存储方式,为该方案在现实中的合理运用提供了保证。

激光加工多自由度工作台控制系统

主要对激光加工多自由度工作台控制系统的硬件和软件进行了设计。系统选用多轴运动控制器(PMAC)作为核心控制器,实现对激光加工5个运动轴的控制。介绍了双端口RAM实现上位机与PMAC的通讯方法,这种方法可以大大提高系统的通信速度。设计了可视化人机交互界面,为用户联系控制系统提供了一个友好的交互窗口。表述了PMAC运动程序及PLC程序的编写过程,为用户自主进行程序开发提供了指导。这些研究分析对硬件设计和软件开发都具有重要的参考意义。

多体交叉方式实现大容量FIFO缓存

先进先出缓存是数据采集与处理设备中不可或缺的器件。尤其当使用响应慢或传输速率起伏大的数据存贮设备进行实时数据采集时,就更需要容量大、带宽高的高性能先进先出缓存。当该需求远超过集成FIFO产品的支持时,用动态存贮器实现先进先出缓存就成为惟一选择。本文根据动态存贮器在数据采集与处理设备中实现高速大容量先进先出缓存的应用需求,研究一种基于动态存贮器多体交叉结构实现高性能透明双端口缓存的方法,包括存贮组织、控制以及对容量、数据带宽的性能分析。在此基础上研制出样机,测试表明该方法的有效性及可行性。