基于SDRAM文件結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)方式的數(shù)據(jù)緩存系統(tǒng)

　　系統(tǒng)在空閑狀態(tài)等待SDRAM初始化完成，當(dāng)SDRAM完成初始化以后進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，表示系統(tǒng)可以接收命令，在收到寫命令后進(jìn)入寫工作模式，低層寫輔助控制模塊激活，當(dāng)完成寫操作命令后產(chǎn)生一寫完成標(biāo)志信號(hào)，反饋回主控系統(tǒng)促使主控系統(tǒng)完成狀態(tài)跳轉(zhuǎn)回到準(zhǔn)備狀態(tài)等待下一次命令，收到讀取命令后系統(tǒng)進(jìn)入讀工作模式，低層讀輔助控制模塊開始工作當(dāng)完成讀取操作后產(chǎn)生一讀完成標(biāo)志信號(hào)，反饋回主控系統(tǒng)使其回到準(zhǔn)備狀態(tài)等待命令，同樣系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)重組幀命令后進(jìn)人數(shù)據(jù)重組幀模式，低層重組幀輔助控制模塊開始工作完成重組幀任務(wù)后產(chǎn)生標(biāo)志信號(hào)控制主控狀態(tài)機(jī)再次回到準(zhǔn)備狀態(tài)，等待下一次命令。

　　這種結(jié)構(gòu)化狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)，層次劃分合理清晰，工作模式的切換只在主控狀態(tài)機(jī)中實(shí)現(xiàn)，各低層輔助控制模塊僅僅實(shí)現(xiàn)其特定的功能，完全沒有交互。因此這種設(shè)計(jì)可以很方便地進(jìn)行功能擴(kuò)展，以后系統(tǒng)要增加新的工作模式，只需再加入一個(gè)狀態(tài)，并單獨(dú)設(shè)計(jì)其輔助控制模塊即可，無需對(duì)原有工作模式進(jìn)行改動(dòng)。同時(shí)，這種分層設(shè)計(jì)符合模塊化設(shè)計(jì)的思想，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，易于調(diào)試。

　　3.2 低層寫輔助控制模塊的設(shè)計(jì)

　　寫輔助控制模塊用來實(shí)現(xiàn)對(duì)原始數(shù)據(jù)和第1次計(jì)算數(shù)據(jù)基于文件結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)。為了提高系統(tǒng)效率，第1次計(jì)算所需的數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)。其總體設(shè)計(jì)框圖如圖5所示。

　　寫輔助控制模塊在主控狀態(tài)機(jī)進(jìn)入寫工作模式時(shí)激活，通過將原始數(shù)據(jù)分為2路，一路進(jìn)入原始數(shù)據(jù)緩存控制模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)原始數(shù)據(jù)的緩存，當(dāng)原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量積累到SDRAM一次突發(fā)寫所需長度時(shí)，該控制模塊發(fā)出寫標(biāo)志信號(hào)通知寫模式控制狀態(tài)機(jī)，寫模式控制狀態(tài)機(jī)響應(yīng)寫標(biāo)志信號(hào)，向SDRAM驅(qū)動(dòng)控制器發(fā)出寫指令字控制SDRAM將原始數(shù)據(jù)寫入SDRAM的原始數(shù)據(jù)區(qū);另一路進(jìn)入1st計(jì)算數(shù)據(jù)構(gòu)造與緩存控制模塊，該模塊用來完成1st計(jì)算數(shù)據(jù)的幀頭與數(shù)據(jù)的構(gòu)造和緩存，當(dāng)幀頭構(gòu)造完畢時(shí)，通知寫模式控制狀態(tài)機(jī)，將幀頭(包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)首地址信息)寫入到SDRAM的幀頭區(qū)中，同時(shí)當(dāng)新數(shù)據(jù)量達(dá)到一次突發(fā)寫入時(shí)，將新數(shù)據(jù)寫入SDRAM的計(jì)算數(shù)據(jù)區(qū)中，直到將所有數(shù)據(jù)都寫入到SDRAM的對(duì)應(yīng)區(qū)內(nèi)，寫模式控制狀態(tài)機(jī)發(fā)出寫完成標(biāo)志信號(hào)，反饋給高層主控狀態(tài)機(jī)。

　　3.3 低層讀輔助控制模塊的設(shè)計(jì)

　　讀輔助控制模塊，接收讀指令字，該指令字包括幀數(shù)、幀長和偏移地址。幀數(shù)表征著本次命令要從SDRAM中讀取多少幀數(shù)據(jù)，幀長表示每幀數(shù)據(jù)要讀取的長度(按采樣點(diǎn)數(shù)算)，偏移地址控制對(duì)數(shù)據(jù)的移位讀操作。按照指令要求從SDRAM的高BANK區(qū)，讀出數(shù)據(jù)送往后端。圖6是其總體設(shè)計(jì)框圖。

　　讀輔助控制模塊在主控狀態(tài)機(jī)進(jìn)入讀工作模式開始工作，它先控制SDRAM驅(qū)動(dòng)器從SDRAM幀頭區(qū)中讀取一個(gè)幀頭，送入緩存及幀頭更新模塊，該模塊一方面按照指令字更新幀頭信息中的數(shù)據(jù)到達(dá)與結(jié)束時(shí)間，另一方面從幀頭信息中找到本幀數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)首地址然后加上讀指令字中的偏移地址算出本次對(duì)數(shù)據(jù)讀操作的起始地址，該地址反饋給讀模式控制狀態(tài)機(jī)，控制SDRAM從該地址開始順序讀出數(shù)據(jù)，完成一幀數(shù)

　　據(jù)的讀取操作送往數(shù)據(jù)緩存模塊，重復(fù)以上操作直到完成讀指令任務(wù)，讀模式控制狀態(tài)機(jī)發(fā)出讀完成標(biāo)志信號(hào)，反饋給高層主控狀態(tài)機(jī)。

　　3.4 低層數(shù)據(jù)重組幀輔助控制模塊的設(shè)計(jì)

　　數(shù)據(jù)重組幀輔助控制模塊，接收重組幀指令字，該指令字包括重組幀幀數(shù)、幀長、幀間隔以及抽取因子，控制SDRAM讀取原始數(shù)據(jù)，生成新的需要的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，并按文件結(jié)構(gòu)將其寫到SDRAM的計(jì)算數(shù)據(jù)區(qū)中。其總體設(shè)計(jì)框圖7所示。

上一頁 1 2 3 4 下一頁