[发明专利]一种多FPGA多通道采集系统的三维映射同步方法

摘要

本发明公开了一种多FPGA多通道采集系统的三维映射同步方法，通过同时开启每一列矢量映射过程来实现单片映射FPGA内不同通道之间矢量映射的同步，待所有映射FPGA均完成三维映射后，主控FPGA发送all_channel_dpx_over信号作为各个映射FPGA状态机跳转的条件，实现映射FPGA状态机跳转的同步。同时利用异步FIFO作为显示FPGA接收三维数据库的载体，解决了跨时钟域数据接收的问题；同时本方法可以很好地实现多FPGA多通道架构下的采集系统映射同步。

主权项

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_overi,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_overj，再将vector_dpx_all_overj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_overj；(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_overj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_ASYNCj，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_enj，并将其发送给显示FPGA作为其对应的FIFO_ASYNCj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_ASYNCj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。