DDR SDRAM与FPGA的高速接口设计

双倍数据率同步动态随机存储器(DDR SDRAM)以其大容量、高速率和良好的兼容性在许多领域得到了相当广泛的应用。本文对DDR SDRAM的工作原理、控制器的结构、接口和时序进行了介绍和分析。利用IP核设计了存储控制器,实现了DDR SDRAM与FPGA的高速接口。通过软件仿真和硬件实验测试,证明了本设计的正确性和可行性。     

DDR2SDRAM控制器的数据通道设计

在DDR2 SDRAM控制器的设计中,用户端与DDR2存储器端之间数据通道的设计是提高数据传输率的关键,也是控制器设计中的难点.首先简单介绍了DDR2 SDRAM控制器的整体结构,然后分析了DDR2存储器的读写时序过程,并提出了双向数据DQ与同步信号DQS的相位关系要求,最后在阐述了数据通道要求实现的具体功能后直接使用...     

PCI总线高速连续采集控制逻辑研究

针对数据采集系统中大容量数据的高速连续传输问题,结合PCI接口芯片PCI9054与高速异步FIFO,提出了一种以FPGA器件为本地控制器的PCI总线高速连续数据采集系统的实现方法,详细分析了高速连续采集的硬件系统结构,重点对PCI本地总线接口时序做了深入研究,采用Verilog HDL硬件描述语言,引入有限状态机技术,设计实现了PCI从模式单周期与突发周期访问相兼容的逻辑控制程序。最后通过实验验证该方法的有效性。     

PCI9054及其在高速数据采集系统中的应用

本文介绍了基于PCI接口的500MHz高速数据采集系统的设计。该系统采用高速FPGA和大容量存储器对高速采集后的海量数据进行缓冲和存储,通过PCI接口电路实现和主机的通信。另外还详细介绍了PLX公司的一款先进的总线控制器PCI9054的特性、总线操作方式和DMA操作等功能,及其在PCI接口电路中的具体应用,从而提供了一种简便而高效的PCI接口电路实现方法。     

基于DDR2的DSO分区交替深存储技术研究

具有深存储功能的数字存储示波器(DSO),能够将大量的采集数据存储下来,大大提高了采集到的波形数据的信息含量,能够很好的再现波形细节,为工程师分析信号、解决问题提供了极大的便利.设计采用FPGA外挂DDR2 SDRAM颗粒的方式来存储采集数据,并利用FPGA内部的MCB IP核来控制其读写和刷新.以此为基础,研究了基于DDR2 SDRAM颗粒的基本深存储设计方案,提出了分区交替深存储技术,并分析了该技术对提升DSO深存储性能的作用及具体实现方法.该技术解决了示波器停止状态下读取DDR2 SDRAM颗粒数据与写DDR2SDRAM颗粒之间的矛盾,并在实际测试中取得了很好的效果.     

基于FPGA的PCI接口方法研究

介绍了PCI总线的相关基本概念,研究了状态机与PCI总线接口控制器的设计方法,深入研究了如何利用VHDL语言在可编程器件FPGA中实现基本传输控制的PCI总线控制器.测试结果表明本设计完全符合PCI规范的时序要求.     

基于FPGA的DDR3控制器设计

作为SDRAM的第3代动态同步存储器,DDR3以其高速率存储、大容量、低功耗以及良好的兼容性得到广泛应用.基于目前高速信号存储领域对存储性能要求越来越高,利用Virtex-7系列FPGA实现了DDR3控制器,自行设计用户接口模块有效控制数据读写.该DDR3控制器有效解决了目前存储器速率有限、功耗较大、带宽较低的问题.最终通过Modelsim仿真平台进行功能仿真验证,并且在硬件平台测试,验证了该控制器稳定性好,占用资源少以及可移植性强.     

基于MCP2515的数控电源用隔离CAN节点设计

数字控制的开关电源是未来的发展趋势,而通信接口功能是数字电源所必须的.设计了基于CAN控制器MCP2515的隔离CAN总线节点,可以很好地支持内部未集成CAN控制器的数字电源用微处理器的CAN通信扩展功能.CAN控制器MCP2515通过SPI接口与数字电源微处理器进行数据交互,CAN控制器MCP2515与CAN总线收发...     

基于FPGA的MVB总线分析控制器研究设计

为确保多功能车辆总线设备的兼容性和互操作性,须采集MVB总线上传输的数据,分析其传输的正确与可靠性。在分析了MVB协议特点的基础上提出基于IEC61375标准的MVB总线分析控制器方案,采用位同步的多点采样算法采集总线上的数据写入存储器中,对上位机提供PC/104访问存储器的接口。实验证明该总线分析控制器能完整记录总线上数据,从而实现总线分析的功能。     

基于PCI总线的高速实时系统

提出一种基于PCI总线的实时传输和存储的解决方案,解决WINDOWS平台下计算机很难完成实时性要求很高的数字信号处理工作的问题。对PCI总线主模式的控制器结构、时序和Windows环境下的WDM驱动程序进行研究,采用高性能的数字信号处理器DSP,结合FIFO和CPLD逻辑电路,利用PCI总线的高速度、低成本、软件兼容等优点,直接将采集的数据传到计算机内存中。实验证明此方案可以实现计算机和外部设备之间进行高速、大量数据的实时传输和存储。     

数字时钟管理系统及其应用

时钟管理在FPGA设计中具有极其重要的地位,文中研究了FPGA中时钟管理器DCM的工作原理和结构。DCM具有频率综合、相移功能,能够消除时钟偏移,解决很多系统中的时钟问题。利用DCM产生的具有精确占空比的时钟信号,给出了其在DDR总线数据传输中的应用,并给出了仿真结果。     

基于CoaXPress接口的高速串行传输系统设计

CoaXPress是一种新型高速数字图像传输接口标准,适用于各种高速和高带宽图像传输应用。本文设计实现了一种基于CoaXPress接口的高速串行传输系统。针对多路高速串行数据传输、调度、缓存和同步难题,硬件上每个模块设计4路CoaXPress接口,模块以FPGA为核心,采用PCIe3.0×8接口与主控制器进行通信,使用DDR4缓存高速数据;FPGA固件逻辑设计中使用XDMA硬核与主控制器进行通信,使用FDMA完成对DDR4的数据调度,使用GTH收发高速串行数据;采用FIFO缓存同步技术和PXI_TRIG触发总线技术相结合的方法,成功地实现了8个CoaXPress发送模块共32路发送接口之间的同步。最终对CoaXPress接口模块和系统进行了测试,CoaXPress接口的眼图、码速率、误码率、同步精度均满足要求。本文所设计的基于CoaXPress接口的高速串行传输系统工作稳定,性能可靠,已应用于新一代空间飞行器载荷—数传链路测试。     

基于PCI总线的SVC控制器数据传输方案

根据静止无功补偿器(SVC)控制系统对数据采集、计算的快速性要求,以及晶闸管移相控制的特殊性,在工程实际应用中,一般将该系统分为数据采集与控制两大部分。文中针对两者数据交换瓶颈,选择外部设备互连(PCI)总线技术,构建了基于PCI总线结构和双PCI卡实现的快速、实时SVC灵活控制平台。探索了内含DSP320C6711和PCI9030控制器的数据采集卡与内含PCI9054、双口RAM和MPU的SVC控制卡连接的一种硬件接口方法;并通过设计和编写接口应用驱动程序,实现了基于PCI总线方式下数据传输的中断和查询两种方案。实验证明了这种方案的优越性。     

基于FPGA的DDR SDRAM控制器设计与实现

在高速数据采集系统中,高速大容量数据缓存成为1项关键技术.DDR SDRAM凭借其大容量、高数据传输速率和低成本优势,正在越来越多的被应用于高速数据采集系统中.采用Altera公司的Cyclone III系列FPGA和MT46V16M16 DDR SDRAM芯片作为硬件平台,完成了DDR SDRAM控制器的设计,使用S...     

基于IP Core的PCI-X总线数据传输卡设计

在高速阵列信号处理系统中,数据采集端与信号处理主机之间的数据通信量非常的大,为了保证系统性能,对数据传输卡提出了更高要求,传统基于PCI总线的数据传输卡已经不能满足系统需要,作为PCI总线的升级版--PCI-X总线,不光提高了总线时钟频率,还拥有更为合理的传输时序与中断响应机制,是新一代阵列信号处理系统的理想总线.本文介绍了基于PCI-X总线的数据传输卡的设计与实现,并对基于IP Core的PCI-X总线接口实现进行了详细分析,从仿真与实际使用效果验证了基于PCI-X总线的数据传输卡达到了设计性能.     

基于PCI总线的CCD数字相机采集系统设计

针对高速图像信号采集系统中数据传输量大的特点,提出了一种基于PCI总线的CCD数字相机采集系统的设计方法,给出了系统整体设计方案。采集系统以Camera Link和PCI总线为接口,结合FIFO、PCI9054和FPGA来实现计算机对CCD相机的设置和图像数据的采集。Camera link接口实现低压差分信号至TTL信号的转化和相机与图像采集卡之间的串行通信,PCI9054实现本地端与PCI端的桥接使用户接口设计简单,FIFO实现对高速采集后的海量数据进行缓存,FPGA实现整个系统的时序控制。这很好的解决了计算机与数字相机进行高速、大数据量传输的难题。     

基于PCI总线的VXI零槽控制器

PCI-VXI零槽控制器是内嵌计算机与VXI总线系统之间的桥梁.本文介绍了基于内嵌计算机PCI总线的VXI零槽控制器的硬件设计与实现,以PCI接口设计、PCI-VXI总线之间的转换和具有系统控者能力的VXI零槽电路设计为重点,主要讨论接口模块、同步异步时序转换模块的设计和实现.目前该模块已研制成功,并在实验室VXI总线测试系统中应用,实际应用表明,本设计方案完全符合PCI和VXI规范,能很好地实现PCI-VXI零槽控制器的全部功能,工作稳定,达到了预期的设计目标.