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  • 激光告警系统的异步FIFO设计

    发布时间: 2021-10-07 02:08首页:主页 > 科技 > 阅读()
    本文摘要:比较慢在片激光器检测对接系统软件中,A/D信号抽样頻率与FPGA中数据处理系统的输出功率通常不完全一致,因而在这类状况下,为避免 数据信息丢失,务必设计方案一种数据信息运行内存。文中应用VerilogHDL語言设计方案了一种多线程FIFO(时钟周期时间和震幅相互之间独立国家),它不但给出的数据油压缓冲器,并且必须搭建各有不同时钟域间的转换等作用。

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    比较慢在片激光器检测对接系统软件中,A/D信号抽样頻率与FPGA中数据处理系统的输出功率通常不完全一致,因而在这类状况下,为避免 数据信息丢失,务必设计方案一种数据信息运行内存。文中应用VerilogHDL語言设计方案了一种多线程FIFO(时钟周期时间和震幅相互之间独立国家),它不但给出的数据油压缓冲器,并且必须搭建各有不同时钟域间的转换等作用。  1激光器检测对接系统软件的数据信息抽样和应急处置  针对髙速在片激光器检测对接系统软件,具有较高的抽样速度、功耗、体型小及其适度的高抗干扰能力能是提高其成功出示敌军激光武器合理地数据信息的重要,而应用线形CMOS处理芯片和提高系统软件的处理速度是搭建小容积、功耗的最经济发展、最有效地的经过。

    本系统软件应用Xilinx企业Spartan-Ⅲ系列产品处理芯片XC3S1500,设计方案顺利完成多线程FIFO运行内存,还包含搜集控制回路、FFT数据处理方法、时钟操控信号、控制模块电源电路等。激光器检测对接系统软件的数据信息抽样和应急处置框架图如图所示1下图。  2多线程FIFO设计方案  多线程FIFO由读、写出详细地址逻辑性,数据存储器和空满标示逻辑性四一部分组成,如图2下图。

    由图2能够显出,全部系统软件分为2个独立国家的时钟域(读书时钟域和写出时钟域),FIFO的移动存储设备为一块双口RAM,能够另外进行存取数据。在写出时钟域一部分,由写出详细地址逻辑性溶解写出操控信号和写出详细地址;在学时钟域一部分,由读详细地址逻辑性溶解读书操控信号和读书详细地址。机剩标示信号,由写出指针和读书指针根据多线程比较器相互之间比较溶解。

    针对多线程FIFO设计方案关键有下列2个难点:一是怎样即时多线程信号,避免 触发器原理亚稳态的造成;二是怎样依据FIFO的指针信号恰当地鉴别FIFO的空满情况[1]。  2.1亚稳态难题的解决困难  在数字电路设计中,触发器原理务必合乎setup/hold時间回绝。

    当一个信号被存储器锁存时,假如信号和时钟中间没法合乎这一回绝,data2端值便是不确定的,这一全过程称之为亚稳态。如图所示3下图为常见多线程时钟和亚稳态[2]。

      在多线程FIFO中,因为时钟中间周期时间和震幅基本上独立国家,因而数据信息的丢失几率不以零。虽然亚稳态没法彻底解决,可是能够根据下边方式将其降低到一个能够拒不接受的范畴以内。

      (1)对读书详细地址/写出详细地址应用Gray码设计方案。这是由于应用二进制记数时全部位都是有很有可能转变,有益于跨过时钟域的即时。

    比如,3位二进制数从3变成4(即011~100)时,全部位都再次出现了转变,而Gray字节数的特性是每一次只有一个数据位转变。因为即时好几个多线程輸出信号经常会出现亚稳态的几率比较之下低于即时一个多线程信号的几率,因而,写出详细地址指针和读书详细地址指针皆应用Gray码电子计数器,能够保证 一个时钟域的指针尽可能安全系数的被转换到另一个时钟域,合理地避免 了亚稳态。


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