采用FPGA的高速數據采集系統

2．2 高速存儲與讀取在FPGA里的邏輯實現
在第一節中我們已說到A／D轉換器的數據率是125M，16BIT，而本設計中用的HY57V641620的最高時鐘可達200M，因此完全可以滿足A／D轉換器的速率要求。A／D轉換器的數字輸出已經被我們直接存儲到了FPGA的內部FIFO當中，FIFO是一種先進先出的存儲器，被讀出的數據就不會在FIFO中存在了。因此，這個FIFO在使用的時候，A／D轉換器的數據一邊以125M的速度往FIFO寫數據，一邊用一個速度更高的時鐘，150M的速度往外讀數據，這樣讀的速度大于寫，因為FIFO有滿和空的標志，因此我們用空的標志來控制讀FIFO的操作，即空的時候就不讀，這樣，在FIFO端，我們可以保證A／D采集的數據無丟失的以150M的速度被讀出。我們用這個150M的時鐘來驅動一個地址計數器，如圖4所示。

SYS_CLK就是那個150M的時鐘，地址計數器的位數就決定了本次存儲的深度，我們把這個地址計數器的輸出SD_ADA[22．．1]直接接到SDRAM控制器的AVALON的地址端，把FIFO讀出的數據直接接到AVALON的數據端，把WAIT線接到地址計數器的使能端來控制，忙的時候就不讓地址計數器計數，當地址計數器從0計到SDRAM的最高地址的時候，我們就實現了FIF0的數據到SDRAM的傳輸，從而最終實現了A／D轉換器的結果到SDRAM的存儲。至此，我們已完成了高速數據到SDRAM的存儲。讀取相對與存儲的過程操作比較簡單，用戶想要調用SDRAM里的數據，只需要把自己的處理器的總線接到FPGA的引腳上，在內部掛載到SDRAM控制器的AVALON讀取端，圖3中的中間部分，按照總線的操作方式即可讀取相應地址里的數據。

3 結束語
本文介紹了一種基于高速A／D轉換器，FPGA，SDRAM來實現的控制高速數據采集的數字系統，詳細的介紹了各部分的實現方法。該系統具有速度高，存儲容量大等優點，能夠適應高速數據采集的諸多場合。