并串轉換的作用是提升數據的速率
發布時間:2020/8/16 9:23:06 訪問次數:1571
讀數據狀態:開啟FIFO通道,關閉總線開關以斷開SDRAM與CPU之間的數據連接;在SDRAM控制器的控制下,將SDRAM1/2中的數據同時(并行)讀出;經過FIFO的緩沖得到連續的數據流,再經32位向16位的并串轉換,將數據速率提升2倍后,供給DAC進行數-模轉換,即可得到所編輯的信號。
圖1中用兩片SDRAM并行工作,是因單片SDRAM不可能提供300MSPS的數據流。實際使用的器件是K4S641632C-TC60,工作時鐘為166MHz。FIFO緩存SDRAM的輸出數據,將突發數據流轉換成連續數據流,使得在SDRAM處于刷新狀態時,仍能維持正常的數據輸出。實際使用的器件是兩片并行工作的IDT72V263L6PF,寫入時鐘為166MHz,讀出時鐘為150MHz。并串轉換的作用是提升數據的速率,在DAC器件內部完成,筆者采用具有良好動態性能的AD9755AST。CPU及控制接口是一個基于PC的ISA設備,可改進為PCI設備;時鐘電路用來產生166MHz和150MHz的同步時鐘。下面重點研究SDRAM控制器的設計,它是本系統的主要特色之一。
制造商
TXC CORPORATION
制造商零件編號
9C-8.000MAAJ-T
描述
CRYSTAL 8.0000MHZ 18PF SMD
對無鉛要求的達標情況 無鉛
濕氣敏感性等級 (MSL) 1(無限)
詳細描述 8MHz-±30ppm-晶體-18pF-HC-49-US
類型 MHz 晶體
頻率 8MHz
頻率穩定度 ±30ppm
頻率容差 ±30ppm
負載電容 18pF
ESR(等效串聯電阻) 80 Ohms
工作模式 基諧
工作溫度 -20°C ~ 70°C
等級 -
安裝類型 表面貼裝
封裝/外殼 HC-49/US
大小/尺寸 0.449" 長 x 0.189" 寬(11.40mm x 4.80mm)
高度 - 安裝(最大值) 0.161"(4.10mm)
經過以上簡化的狀態機。
SDRAM控制器的EPLD實現,為了實現上述簡化的SDRAM控制功能,采用一片ALTERA公司生產的EPLD器件MAX7256ATC144-6。圖4是任意波形發生器SDRAM控制流示意圖。由于具體編程要涉及許多細節問題,在此不做贅述,其主要功能如下:
通過ISA總線,實現與CPU的接口,接收波形數據和讀命令;
上電自動初始化;
生成23位(8M字存儲器空間)的線性地址,并按行列復用的方式輸出;
生成SDRAM的控制信號,完成讀、寫和自動刷新功能;
控制FIFO,以解決SDRAM刷新和波形長度不是頁長度的倍數問題。
雖然完全應用SDRAM確實比較復雜,但只要本著“夠用就行”的原則,對其功能進行合理的簡化,設計出具有特殊需求、適用于特定條件的SDRAM控制器是完全可行的。目前,筆者已將基于SDRAM的任意波形發生器應用到多個研發項目中。
(素材來源:eccn和ttic.如涉版權請聯系刪除。特別感謝)
讀數據狀態:開啟FIFO通道,關閉總線開關以斷開SDRAM與CPU之間的數據連接;在SDRAM控制器的控制下,將SDRAM1/2中的數據同時(并行)讀出;經過FIFO的緩沖得到連續的數據流,再經32位向16位的并串轉換,將數據速率提升2倍后,供給DAC進行數-模轉換,即可得到所編輯的信號。
圖1中用兩片SDRAM并行工作,是因單片SDRAM不可能提供300MSPS的數據流。實際使用的器件是K4S641632C-TC60,工作時鐘為166MHz。FIFO緩存SDRAM的輸出數據,將突發數據流轉換成連續數據流,使得在SDRAM處于刷新狀態時,仍能維持正常的數據輸出。實際使用的器件是兩片并行工作的IDT72V263L6PF,寫入時鐘為166MHz,讀出時鐘為150MHz。并串轉換的作用是提升數據的速率,在DAC器件內部完成,筆者采用具有良好動態性能的AD9755AST。CPU及控制接口是一個基于PC的ISA設備,可改進為PCI設備;時鐘電路用來產生166MHz和150MHz的同步時鐘。下面重點研究SDRAM控制器的設計,它是本系統的主要特色之一。
制造商
TXC CORPORATION
制造商零件編號
9C-8.000MAAJ-T
描述
CRYSTAL 8.0000MHZ 18PF SMD
對無鉛要求的達標情況 無鉛
濕氣敏感性等級 (MSL) 1(無限)
詳細描述 8MHz-±30ppm-晶體-18pF-HC-49-US
類型 MHz 晶體
頻率 8MHz
頻率穩定度 ±30ppm
頻率容差 ±30ppm
負載電容 18pF
ESR(等效串聯電阻) 80 Ohms
工作模式 基諧
工作溫度 -20°C ~ 70°C
等級 -
安裝類型 表面貼裝
封裝/外殼 HC-49/US
大小/尺寸 0.449" 長 x 0.189" 寬(11.40mm x 4.80mm)
高度 - 安裝(最大值) 0.161"(4.10mm)
經過以上簡化的狀態機。
SDRAM控制器的EPLD實現,為了實現上述簡化的SDRAM控制功能,采用一片ALTERA公司生產的EPLD器件MAX7256ATC144-6。圖4是任意波形發生器SDRAM控制流示意圖。由于具體編程要涉及許多細節問題,在此不做贅述,其主要功能如下:
通過ISA總線,實現與CPU的接口,接收波形數據和讀命令;
上電自動初始化;
生成23位(8M字存儲器空間)的線性地址,并按行列復用的方式輸出;
生成SDRAM的控制信號,完成讀、寫和自動刷新功能;
控制FIFO,以解決SDRAM刷新和波形長度不是頁長度的倍數問題。
雖然完全應用SDRAM確實比較復雜,但只要本著“夠用就行”的原則,對其功能進行合理的簡化,設計出具有特殊需求、適用于特定條件的SDRAM控制器是完全可行的。目前,筆者已將基于SDRAM的任意波形發生器應用到多個研發項目中。
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