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基于SDRAM文件结构存储方式的数据缓存系统

作者:时间:2010-10-11来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/151437.htm

  在空闲状态等待初始化完成,当完成初始化以后进入准备状态,表示可以接收命令,在收到写命令后进入写工作模式,低层写辅助控制模块激活,当完成写操作命令后产生一写完成标志信号,反馈回主控促使主控系统完成状态跳转回到准备状态等待下一次命令,收到读取命令后系统进入读工作模式,低层读辅助控制模块开始工作当完成读取操作后产生一读完成标志信号,反馈回主控系统使其回到准备状态等待命令,同样系统收到重组帧命令后进人重组帧模式,低层重组帧辅助控制模块开始工作完成重组帧任务后产生标志信号控制主控状态机再次回到准备状态,等待下一次命令。

  这种化状态机的设计,层次划分合理清晰,工作模式的切换只在主控状态机中实现,各低层辅助控制模块仅仅实现其特定的功能,完全没有交互。因此这种设计可以很方便地进行功能扩展,以后系统要增加新的工作模式,只需再加入一个状态,并单独设计其辅助控制模块即可,无需对原有工作模式进行改动。同时,这种分层设计符合模块化设计的思想,降低了设计的复杂性,易于调试。

  3.2 低层写辅助控制模块的设计

  写辅助控制模块用来实现对原始和第1次计算数据。为了提高系统效率,第1次计算所需的数据和原始数据同时。其总体设计框图如图5所示。

  

  写辅助控制模块在主控状态机进入写工作模式时激活,通过将原始数据分为2路,一路进入原始数据缓存控制模块实现对原始数据的缓存,当原始数据的数据量积累到一次突发写所需长度时,该控制模块发出写标志信号通知写模式控制状态机,写模式控制状态机响应写标志信号,向SDRAM驱动控制器发出写指令字控制SDRAM将原始数据写入SDRAM的原始数据区;另一路进入1st计算数据构造与缓存控制模块,该模块用来完成1st计算数据的帧头与数据的构造和缓存,当帧头构造完毕时,通知写模式控制状态机,将帧头(包含数据首地址信息)写入到SDRAM的帧头区中,同时当新数据量达到一次突发写入时,将新数据写入SDRAM的计算数据区中,直到将所有数据都写入到SDRAM的对应区内,写模式控制状态机发出写完成标志信号,反馈给高层主控状态机。

  3.3 低层读辅助控制模块的设计

  读辅助控制模块,接收读指令字,该指令字包括帧数、帧长和偏移地址。帧数表征着本次命令要从SDRAM中读取多少帧数据,帧长表示每帧数据要读取的长度(按采样点数算),偏移地址控制对数据的移位读操作。按照指令要求从SDRAM的高BANK区,读出数据送往后端。图6是其总体设计框图。

  

低层读辅助控制模块的设计 www.elecfans.com

  读辅助控制模块在主控状态机进入读工作模式开始工作,它先控制SDRAM驱动器从SDRAM帧头区中读取一个帧头,送入缓存及帧头更新模块,该模块一方面按照指令字更新帧头信息中的数据到达与结束时间,另一方面从帧头信息中找到本帧数据的存储首地址然后加上读指令字中的偏移地址算出本次对数据读操作的起始地址,该地址反馈给读模式控制状态机,控制SDRAM从该地址开始顺序读出数据,完成一帧数

  据的读取操作送往数据缓存模块,重复以上操作直到完成读指令任务,读模式控制状态机发出读完成标志信号,反馈给高层主控状态机。

  3.4 低层数据重组帧辅助控制模块的设计

  数据重组帧辅助控制模块,接收重组帧指令字,该指令字包括重组帧帧数、帧长、帧间隔以及抽取因子,控制SDRAM读取原始数据,生成新的需要的数据帧,并按结构将其写到SDRAM的计算数据区中。其总体设计框图7所示。

  



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