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完善了传感器节点功能要求。 2 采样存储系统概述 本设计系统的结构如图1 所示,在整个传感器节点的系统当中,将ad 芯片输出的12 位数据,通过设计sdram 控制ip 核,实现数据变速率ad 采集、数据环形存储、数据环 形读取、以及数据飞读(实时数据读取)等功能。同时,对于niosii cpu 设计串口(uart) 协议,以便前置机与传感器节点通信,实现不同命令操作功能,方便对水声试验过程中波形 数据的变化进行仿真处理,以满足试验要求。 本设计采用 micro 公司的mt48lc32m8a2 型号容量为32mbyte 的sdram,芯片地 址线为25 位,每个地址存储16 位数据。根据水声通信试验要求,声波频率为40khz,每 个正弦波采样16 个点,则采样时钟要求至少640khz,本系统设计采样时钟最大40mhz。 同时,环形存储深度最大为32mbyte,每次采样存储数据占2byte,则至少可以采样25 秒正 弦波数据。环形存储区域大小,以及采样时钟都可以进行参数化配置,能够满足试验要求。 系统整体分为硬件逻辑设计,与软件程序设计两部分。 3 系统整体设计 3.1 硬
。状态图中的各个状态内均包含一系列的子状态转移(对sdram内存条发出连续命令),每个子状态完成一个功能操作。初始化操作包括前面介绍的内存条初始化全过程,工作寄存器的默认值在vhdl程序中指定。以后可以通过load_mode命令改变内存条的工作模式。初始化结束后,内存条进入idel状态,刷新计数器开始工作,控制器开始响应外部逻辑的操作请求。 刷新计数器操作是一个独立的进程(process)。刷新计数器的初值由内存芯片要求、内存条个数和控制器工作频率共同决定。例如,在本次设计中,所采用的mt48lc32m8a2内存芯片要求在64ms内夏至少刷新8196次。而mit16lsdt6464a型内存条共有两组内存芯片,也就是要求在64ms内要发出8196×2条自刷新(auto refresh)指令。系统工作时钟为46.66mhz,因此控制单条mit16lsdt6464a时,刷新计数器初值至多为(64ms/8196/2)×6、、46.66mhz,即182.开始工作后,每当刷新计数器值减为0,便依次向内存芯片组发出刷新命令,保证sdram中的数据不丢失。刷新请求是内存请求;读和写操作是外部请求。在idel状态中有
转移图。状态图中的各个状态内均包含一系列的子状态转移(对sdram内存条发出连续命令),每个子状态完成一个功能操作。初始化操作包括前面介绍的内存条初始化全过程,工作寄存器的默认值在vhdl程序中指定。以后可以通过load_mode命令改变内存条的工作模式。初始化结束后,内存条进入idel状态,刷新计数器开始工作,控制器开始响应外部逻辑的操作请求。 刷新计数器操作是一个独立的进程(process)。刷新计数器的初值由内存芯片要求、内存条个数和控制器工作频率共同决定。例如,在本次设计中,所采用的mt48lc32m8a2内存芯片要求在64ms内夏至少刷新8196次。而mit16lsdt6464a型内存条共有两组内存芯片,也就是要求在64ms内要发出8196×2条自刷新(auto refresh)指令。系统工作时钟为46.66mhz,因此控制单条mit16lsdt6464a时,刷新计数器初值至多为(64ms/8196/2)×6、、46.66mhz,即182。开始工作后,每当刷新计数器值减为0,便依次向内存芯片组发出刷新命令,保证sdram中的数据不丢失。刷新请求是内存请求;读和写操作是外部请求。在idel状态中有
PC100和PC133兼容;完全同步,所有的信号寄存器在系统时钟的正边缘;内部流水线操作,每一个时钟周期列地址都可以改变;内部区域用作隐藏行存取/预设;可编程突发脉冲长度:1、2、4、8或整页;自动预设,包括并行自动预充电,自动刷新模式;自刷新模式;64ms,8192周期刷新;所有的输入和输出都是LVTTL兼容的;单+3.3V±0.3V电源