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基于FPGA的数据同步控制方法、装置、存储介质及电子设备制造方法及图纸

技术编号:43274760 阅读:11 留言:0更新日期:2024-11-12 16:00
本公开涉及示波器技术领域,尤其涉及一种基于FPGA的数据同步控制方法、装置、存储介质及电子设备。该方法应用于FPGA并行采样系统,包括:获取多个采集板的控制命令信号集;基于目标处理板对控制命令信号集进行同步处理,得到的同步信号包;基于同步信号包进行多采集板同步采样,得到采样数据;对采样数据中的波形数据进行数据处理,得到多核预存储数据;基于同步信号包和FPGA并行采样系统的外部存储器,对多核预存储数据进行同步存储操作或同步读取操作。如此,通过同步控制,解决了现有技术中数据在存储和读取过程中因不同步导致的数据错乱、失效等问题,满足了高速、大容量数据存储的需求。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及示波器,特别涉及一种基于fpga的数据同步控制方法、装置、存储介质及电子设备。


技术介绍

1、在示波器技术发展的背景下,面对采样速率与数据存储深度需求的急剧增加,现代示波器采样系统普遍采用“多adc(analog-to-digital converter,模拟数字转换器)+多fpga(field-programmable gate array,现场可编程门阵列)”的架构设计。此架构的核心在于并行集成多个adc以提高数据采集的并行效率,随后利用多个fpga并行处理这些高速、高精度的模拟至数字转换数据,实现数据的快速缓存与高效处理。

2、鉴于数据采集量巨大且对处理速度有严格要求,这一设计对示波器的存储系统提出了严峻挑战,特别是凸显了对高性能、大容量存储解决方案的迫切需求。


技术实现思路

1、本公开的主要目的是提供一种基于fpga的数据同步控制方法、装置、存储介质及电子设备。为实现上述目的,本公开提出一种基于fpga的数据同步控制方法,包括:

2、获取多个采集板的控制命令信号集,所述控制命令信号集包括复位命令信号、读命令信号和写命令信号;

3、基于目标处理板对所述控制命令信号集进行同步处理,得到的同步信号包,所述同步信号包包括同步复位信号、同步写信号以及同步读信号;

4、基于所述同步信号包进行多采集板同步采样,得到采样数据;

5、对所述采样数据中的波形数据进行数据处理,得到数据处理后的多核预存储数据;

6、基于所述同步信号包和所述fpga并行采样系统的外部存储器,对所述多核预存储数据进行同步存储操作或同步读取操作。

7、可选地,所述基于目标处理板对所述控制命令信号集进行同步处理,得到的同步信号包,包括:

8、将所述控制命令信号集发送至目标处理板;

9、基于所述目标处理板的同步控制模块,对所述控制命令信号集中的多个复位命令信号进行抓取下降沿处理,得到复位开始标志;并

10、对所述控制命令信号集包括的多个复位信号进行抓取上升沿处理,得到复位结束标志;

11、对所述复位开始标志和所述复位结束标志进行逻辑与处理,得到多个复位命令信号对应的目标同步复位信号,以便通过所述目标同步复位信号生成多路同步复位信号并发送至多个采集板进行同步复位。

12、可选地,在所述基于所述同步信号包进行多采集板同步采样,得到采样数据之前,还包括:

13、响应于所述同步复位信号,根据所述同步复位信号生成第一内部同步复位信号和第二内部同步复位信号;

14、将所述第一内部同步复位信号发送至多个采集板对应的子处理模块,以便所述子处理模块根据所述第一内部同步复位信号进行复位;其中,所述子处理模块包括写数据和位宽转换模块、地址生成模块、fsm状态机控制模块、读数据和位宽转换模块;并

15、将所述第二内部同步复位信号发送至所述外部存储器中的多个mig核对应的mig处理模块,以便基于所述mig处理模块根据所述第二内部同步复位信号对多个mig核进行复位。

16、可选地,所述基于所述mig处理模块根据所述第二内部同步复位信号对多个mig核进行复位,包括:

17、响应于第二内部同步复位信号,多个mig核生成写缓存复位信号;

18、获取所述写缓存复位信号,并同时进行计数;

19、在达到预设计数值时,对所述写缓存复位信号进行释放,以对多个mig核进行同步复位。

20、可选地,在所述基于所述同步信号包和所述fpga并行采样系统的外部存储器,对所述多核预存储数据进行同步存储操作或同步读取操作之前,还包括:

21、对所述外部存储器中的多个mig核进行异步fifo搭建,得到搭建后的多个mig核;

22、基于搭建后的多个mig核,对所述多核预存储数据进行跨时钟域转换,以使多个mig核同时共用同一个写使能信号;

23、其中,搭建后的多个mig核中的每一mig核均包括写异步fifo和读异步fifo。

24、可选地,所述基于搭建后的多个mig核,对所述多核预存储数据进行跨时钟域转换,包括:

25、获取写操作指令集,所述写操作指令集为所述外部存储器的存储控制模块根据所述同步写信号生成的,所述写操作指令集包括多个mig核中的每一mig核对应的写操作指令,所述写操作指令包括写地址和写命令;

26、基于预设的mig核颗粒分配方式,对所述采样数据进行数据划分,得到多个子数据流,以使多个子数据流中的每一子数据流对应一个mig核;

27、将所述写操作指令集中的多个写操作指令和多个子数据流对应进行同步拼合,得到多个目标子数据流;

28、将多个目标子数据流对应发送至多个mig核中的每一mig核对应的写异步fifo,以便多个mig核对应的多个写异步fifo同时共用同一个写使能信号。

29、可选地,所述对所述采样数据中的波形数据进行并行数据处理,得到数据处理后的多核预存储数据,包括:

30、基于fpga,对所述采样数据中的波形数据进行降速处理,得到第一采样数据;

31、根据预设数据流参数,对所述第一采样数据进行数据解码,得到第二采样数据,所述预设数据流参数包括数据通道数、数据位宽以及数据传输速率;

32、确定外部存储器的目标数据流参数,所述目标数据流参数包括mig核应用层接口对应的数据总位宽需求;

33、根据所述目标数据流参数,对所述第二采样数据进行位宽转换,得到数据处理后的多核预存储数据。

34、此外,为实现上述目的,本公开还提供一种基于fpga的数据同步控制装置,所述基于fpga的数据同步控制装置包括:

35、获取模块,用于获取多个采集板的控制命令信号集,所述控制命令信号集包括复位命令信号、读命令信号和写命令信号;

36、同步处理模块,用于基于目标处理板对所述控制命令信号集进行同步处理,得到的同步信号包,所述同步信号包包括同步复位信号、同步写信号以及同步读信号;

37、同步采样模块,用于基于所述同步信号包进行多采集板同步采样,得到采样数据;

38、数据处理模块,用于对所述采样数据中的波形数据进行数据处理,得到数据处理后的多核预存储数据;

39、同步操作模块,用于基于所述同步信号包和所述fpga并行采样系统的外部存储器,对所述多核预存储数据进行同步存储操作或同步读取操作。

40、此外,为实现上述目的,本公开还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,处理器执行所述计算机程序,实现上述的基于fpga的数据同步控制方法。

41、此外,为实现上述目的,本公开还提供一种电子设备,该电子设备包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序,实现上述的基于fpga的数据同本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于FPGA的数据同步控制方法,其特征在于,应用于FPGA并行采样系统,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于目标处理板对所述控制命令信号集进行同步处理,得到的同步信号包,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于所述同步信号包进行多采集板同步采样,得到采样数据之前,还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述MIG处理模块根据所述第二内部同步复位信号对多个MIG核进行复位,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于所述同步信号包和所述FPGA并行采样系统的外部存储器,对所述多核预存储数据进行同步存储操作或同步读取操作之前,还包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于搭建后的多个MIG核,对所述多核预存储数据进行跨时钟域转换,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述采样数据中的波形数据进行数据处理,得到数据处理后的多核预存储数据,包括:

8.一种基于FPGA的数据同步控制装置,其特征在于,应用于FPGA并行采样系统,包括:

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,处理器执行所述计算机程序,实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种电子设备,其特征在于,该电子设备包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序,实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种基于fpga的数据同步控制方法,其特征在于,应用于fpga并行采样系统,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于目标处理板对所述控制命令信号集进行同步处理,得到的同步信号包,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于所述同步信号包进行多采集板同步采样,得到采样数据之前,还包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述mig处理模块根据所述第二内部同步复位信号对多个mig核进行复位,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于所述同步信号包和所述fpga并行采样系统的外部存储器,对所述多核预存储数据进行同步存储操作或同步读取操作之前,还包括:

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:张帅邓小红周明长周科吉
申请(专利权)人:成都玖锦科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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