[发明专利]一种多FPGA多通道采集系统的三维映射同步方法

权利要求书

1.一种多FPGA多通道采集系统的三维映射同步方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、多通道间的矢量映射同步；

(1.1)、在矢量映射模式下，将第j片映射FPGA的每一个通道的采样数据逐一映射到每一列三维数据库，并在每一个采集通道每一列的映射完成后产生一个完成标志vector_dpx_over_i,j，其中，i＝1,2,…,M，M为第j片映射FPGA中的采集通道数，j＝1,2,…,m，m为FPGA片数；

(1.2)、当第j片映射FPGA中所有通道的采集数据均完成当前列的映射后，生成第j片FPGA的当前列完成映射标志信号vector_dpx_all_over_j，再将vector_dpx_all_over_j作为第j片FPGA中下一列矢量映射开始使能信号；

(1.3)、当第j片映射FPGA中所有通道的采集数据均完成映射后，并产生矢量映射完成信号dpx_all_over_j；

(1.4)、同理，按照步骤(1.1)-(1.3)所述方法，并行处理剩余映射FPGA，产生各自的矢量映射完成信号；

(2)、FPGA间三维映射状态机的同步；

(2.1)、通过FPGA之间的互联线将每片映射FPGA产生的dpx_all_over_j信号发送至主控FPGA中进行相与操作，产生all_channel_dpx_over信号；

(2.2)、主控FPGA再将all_channel_dpx_over信号作为标志信号发送给各映射FPGA，并作为各映射FPGA中映射状态机在TIME_UP状态下的跳转条件，all_channel_dpx_over信号拉高后，各映射FPGA中映射状态机将由TIME_UP状态跳转至RAM_RD状态，各映射FPGA开始向后端的显示FPGA传输三维数据库；

(3)、不同FPGA间三维数据库的传输、显示同步；

(3.1)、显示FPGA中采用异步FIFO接收各映射FPGA传输三维数据库，其中，异步FIFO为FIFO_ASYNC_j，当第j片映射FPGA开始传输三维数据库时，开启第j片映射FPGA的三维数据库传输使能信号ram_rd_en_j，并将其发送给显示FPGA作为其对应的FIFO_ASYNC_j的写使能，同时，将第j片映射FPGA的三维数据库读时钟以差分线的形式传输至显示FPGA中作为FIFO_ASYNC_j的写时钟；

(3.2)、显示FPGA中采用异步FIFO接收各映射FPGA传输三维数据库；当所有的映射FPGA都开始将三维数据库输入至显示FPGA，即所有的异步FIFO均非空后，开启async_fifo_rd_en信号，并作为全部异步FIFO的读使能，将异步FIFO读出的数据转换为颜色信息，再通过乒乓操作方式逐一将颜色信息写入两片显存SDRAM中，实现三维数据库的传输、显示同步。

2.根据权利要求1所述的一种多FPGA多通道采集系统的三维映射同步方法，其特征在于，所述步骤(3.2)中，采用乒乓操作方式将颜色信息写入两片显存SDRAM的过程为：

1)、异步FIFO的读使能async_fifo_rd_en信号作为第一片显存SDRAM的写使能信号以及写地址自加使能信号，将异步FIFO读出的颜色信息写入第一片显存SDRAM中，第一片显存SDRAM的写地址自加至L-1后，将第一片显存SDRAM的地址清零，同时关闭第一片显存SDRAM的写使能，开启第一片SDRAM的读使能，将第一片显存SDRAM中的颜色信息送往显示屏显示，其中，L为三维数据库大小；

2)、将异步FIFO读使能async_fifo_rd_en信号切换至第二片显存SDRAM，并作为第二片显存SDRAM的写使能信号以及写地址自加使能信号，开始第二片显存SDRAM的颜色信息的写入，直至第二片显存SDRAM的写地址自加至L-1，将第二片显存SDRAM地址清零，关闭第二片显存SDRAM的写使能，开启第二片SDRAM的读使能，将第二片显存SDRAM中的颜色信息送往显示屏显示；

3)、两片显存SDRAM交替使用，完成三维数据库接收操作。