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SDRAM在任意波形發(fā)生器中的應(yīng)用

時(shí)間:2023-05-01 12:40:27 電子通信論文 我要投稿
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SDRAM在任意波形發(fā)生器中的應(yīng)用

摘要:隨著任意波形發(fā)生器工作頻率的不斷提高,為了精確表達(dá)復(fù)雜信號,使用SRAM作為波形存儲體已不能滿足容量上的要求。介紹了一種基于SDRAM的設(shè)計(jì)方案,能有效解決這一問題。文中重點(diǎn)討論了一種簡化SDRAM控制器的設(shè)計(jì)方法。

    關(guān)鍵詞:任意波 同步動態(tài)存儲器 可編程邏輯器件

任意波形發(fā)生器在雷達(dá)、通信領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用,但目前任意波形發(fā)生器大多使用靜態(tài)存儲器。這使得在任意波形發(fā)生器工作頻率不斷提高的情況下,波形的存儲深度很難做得很大,從而不能精確地表達(dá)復(fù)雜信號。本文介紹的基于動態(tài)存儲器(SDRAM)的設(shè)計(jì)能有效解決這一問題,并詳細(xì)討論了一種簡化SDRAM控制器的設(shè)計(jì)方法。

1 任意波形發(fā)生器的總體方案

工作頻率、分辨率和存儲長度是任意波形發(fā)生器最關(guān)鍵的三個(gè)性能參數(shù)。高的工作頻率意味著高的輸出信號頻率和帶寬,高的分辨率通常意味著高的信噪比,而存儲長度決定了信號的精確程度。下面介紹的方案是筆者實(shí)際開發(fā)的一款任意波形發(fā)生器/卡(如圖1所示),它的工作頻率為300MHz,分辨率為14位,存儲長度為8M字,現(xiàn)已得到了廣泛地應(yīng)用。

    該電路主要有兩種工作狀態(tài):寫數(shù)據(jù)狀態(tài)和讀數(shù)據(jù)狀態(tài)。下面簡單描述其工作過程。

寫數(shù)據(jù)狀態(tài):CPU根據(jù)所要設(shè)計(jì)的波形計(jì)算波形數(shù)據(jù),并轉(zhuǎn)換成14位的無符號數(shù);打開總線開關(guān),屏蔽FIFO操作,在SDRAM控制器的配合下,將波形數(shù)據(jù)通過接口電路交替寫入SDRAM1和SDRAM2中,即SDRAM1中依次存放數(shù)據(jù)0,2,4,6...;SDRAM2中依次存放數(shù)據(jù)1,3,5,7...(如表1所示)。

表1 SDRAM中的數(shù)據(jù)存放格式

地址SDRAM1SDRAM20D0D11D2D32D4D5………

讀數(shù)據(jù)狀態(tài):開啟FIFO通道,關(guān)閉總線開關(guān)以斷開SDRAM與CPU之間的數(shù)據(jù)連接;在SDRAM控制器的控制下,將SDRAM1/2中的數(shù)據(jù)同時(shí)(并行)讀出;經(jīng)過FIFO的緩沖得到連續(xù)的數(shù)據(jù)流,再經(jīng)32位向16位的并串轉(zhuǎn)換,將數(shù)據(jù)速率提升2倍后,供給DAC進(jìn)行數(shù)-模轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)流。實(shí)際使用的器件是K4S641632C-TC60,工作時(shí)鐘為166MHz。FIFO緩存SDRAM的輸出數(shù)據(jù),將突發(fā)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成連續(xù)數(shù)據(jù)流,使得在SDRAM處于刷新狀態(tài)時(shí),仍能維持正常的數(shù)據(jù)輸出。實(shí)際使用的器件是兩片并行工作的IDT72V263L6PF,寫入時(shí)鐘為166MHz,讀出時(shí)鐘為150MHz。并串轉(zhuǎn)換的作用是提升數(shù)據(jù)的速率,在DAC器件內(nèi)部完成,筆者采用具有良好動態(tài)

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