[发明专利]一种基于FPGA的去乒乓数据存储方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的去乒乓数据存储方法，通过在FPGA中划定一个RAM，在读取上一帧部分数据后，在空出的存储空间中存储下一阵部分数据；而且奇数帧存储顺序相同，读取顺序也相同，偶数帧存储顺序相同，读取顺序相同，相对常用的乒乓存储方法，可以达到最多的节省一半的RAM，从而节省FPGA的MEM资源。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种基于FPGA的去乒乓数据存储方法。

背景技术

在雷达、光学、图像等信号处理算法中，常常需要使用到二维数据的处理。比如，在雷达成像技术中，二维快速傅里叶变换是常用的一种计算方式。将一组二维数据定义为一帧，在处理过程中，需要先按照第一维方向处理，然后载按第二维方向处理。

在工程实现中，往往在FPGA中实现如上算法。目前常用的处理方式为，使用乒乓存储方案，使用两块片上RAM，分别作为乒RAM和乓RAM。数据按第一维方向输入，同时做流水处理，先用乒RAM缓存第1帧数据，然后用乓RAM缓存第2帧数据，同时，按第二维的方向读取乒RAM中的第1帧数据，做第二维数据的处理。乓RAM缓存完第2帧数据时，处理完乒RAM中的第1帧数据，然后用乒RAM缓存第3帧数据，同时按第二维方向处理乓RAM中的第2帧数据。依次循环，连续处理多帧数据。

按照如上方式处理数据，则需要两倍于一帧数据量的存储，对片上存储的要求会很高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于FPGA的去乒乓数据存储方法，可以节省存储资源。

一种数据存储方法，包括如下步骤：

步骤零、假设输入的二维数据的一帧大小为M×N，即M行N列；第i行第j列元素用a_i，_j表示，将M和N写成如下关系式：

N＝p×M+q

其中p为整数，且p∈[1,+∞)，q为整数，且q∈[0,M-1]；

在FPGA中划定大小为的RAM；其中表示对数据*向上取整；令即RAM大小为L×N；

步骤一、针对输入数据，按照行方向，将M×N大小的二维数据缓存到所述RAM中；

步骤二、将存储到所述RAM中的第一帧数据，按照列方向，逐列进行读取；

步骤三、当读取完第p列数据时，开始往RAM中缓存第二帧数据的第1行，即：将该第1行中元素a_1，1、a_1，2、…a_1，p顺序存放到RAM第1行的第1个数据位置、第2个数据位置…第p个数据位置；将第1行中元素a_1，p+1、a_1，p+2、…a_1，2p顺序存放到RAM第2行的第1个数据位置、第2个数据位置…第p个数据位置；以此类推，直至元素a_1，N缓存到第L行的第个数据位置；

步骤四，按照步骤三的方法读取RAM中第一帧数据的第1行中第p列到第2p列数据，当读取完第2p列数据时，开始往RAM的第p+1列到2p的存储空间中，缓存第二帧数据的第2行，依次类推，直至读取完第一帧数据，并且缓存完第二帧数据；

步骤五，从第一列开始，按列读取RAM中第二帧数据，读取顺序为：a_1，1、a_2，1、…a_M，1、a_1，2、a_2，2、…a_M，2…a_1，p、a_2，p、…a_M，p，即完成第二帧数据前p列数据的读取；