双口RAM系列
双口RAM应用
IDT7026 的内部功能框图如图 1 所示。
IDT7026 的管脚分布如图 2 所示。各管脚的功能见表 1 所列。 3 工作原理 3.1 双端口数据存取工作原理
IDT7026 的核心部分是用于数据存储的存储器阵列,可为左右两个端口所共用。这样,位于两个端 口的左右处理单元就可共享一个存储器。当两个端口对双口 RAM 存取时,存在以下 4 种情况:
关键词:双口 RAM 高速并行接口 信号处理
1 概述 在高速数据采集和处理系统中,随着采样数据量的增大及信息处理任务的增加,对数据传送的要求
也越来越高。在系统或模块间如果没有能够高速传送数据的接口,则在数据传送时极易造成瓶颈堵塞现 象,从而影响整个系统对数据的处理能力。所以,高速并行数据接口的研制在信息处理系统中占有非常 重要的地位。利用高性能双口 RAM 能够方便地构成各种工作方式的高速数据传送接口,不管是在并行 处理网络中的数据共享,还是在流水方式中的高速数据传送中,高性能双口 RAM 都发挥着重要作用, 从而保证数据通路的畅通。
若两端口同时写入 0,仲裁逻辑电路只使得其中一个为 0,另一个为 1。标志器输出状态只能有一个 为 0,即共享存储器在某一时刻只能为其中一边的端口所使用。需要注意的是:使用标志锁存器传送数 据时,当某个端口完成对双口 RAM 的存取,或存取制造后,一定要再给标志锁存器写 1,否则双口 RAM 将一直被占用,另一端口无法对双口 RAM 进行存取。另外,对标志锁存器应“先写后读”,不要 “先读后写”,以避免出现争夺系统总线的现象。因为标志锁存器有 8 个,它最多可以把双口 RAM 划分 成 8 块,每块存储器的容量由用户任意设定。例如,可将容量均分为 4 块,每块有 2k×16bits 位的容量, 当左端口送数时,它先写 0 到标志器 0,若读取的状态值为 1,则说明第 1 个 2k 双口 RAM 正被右端口 使用;其可再写 0 到标志器 1,若读取的状态值为 0,则第 2 个双口 RAM 处于未被使用的空闲状态,左 端口可把其数据写入。若读取的状态值仍为 1,则可继续查询第 3、第 4 个 2k 双口 RAM,直至把数据写 入,图 4 为 IDT7026 的标志锁存器示意图。
乒乓ram介绍
乒乓ram简介在现在的数据采集分析系统中,随着采集数据的速度剧增,每次都对这些庞大的数据量直接进行分析,这将会占用很多的CPU,使得CPU不能及时的去做其它的事情。
我们可以在传输这些数据的时候提供适当的通道,建立一个缓冲电路,来实现数据流的无缝缓存和处理,提高系统的处理速度和性能。
输入输出缓存电路一般有三种结构和形式:①双口ram结构:双口RAM是在一个SRAM存储器上具有两套完全独立的数据线、地址线、读写控制线、并允许两个独立的系统同时对该存储器进行随机访问。
②FIFO结构:FIFO(First In First Out)是一种先进先出的数据缓存器,可以进行双端操作,但是数据必须先进先出,不能进行随机性的访问。
从容量大小来看,双口RAM比FIFO要大一些,但总的来说,这两种缓冲结构的存储容量还是相对较小,对高速图像处理系统而言,还不是特别适合。
③乒乓ram结构:这种结构是将输入数据流通过输入数据选择单元等时地将数据流分配到两个ram缓冲区。
通过两个ram读和写的切换,来实现数据的流水式传输。
综上所述,乒乓缓存结构实际上相当于一个双口RAM,但它与普通的双口RAM又有所不同。
普通双口RAM是单个存储体构成的IC,乒乓ram结构则由包含两个相互独立存储体的多片IC构成,从而使其在结构、速度、容量等方面具有更大的灵活性;若双口在访问同一地址时,普通双口SAM指向的必定是存储体内的同一存储单元,而乒乓ram结构则分别指向属于SRAM1和SRAM2的两个不同的存储单元,更易操作。
乒乓缓存结构的上述特点决定了可以相对较便宜的高速大容量SRAM、外围逻辑器件构成比双口RAM以及高速FIFO更适合视频处理的系统所需要的缓冲存储器。
乒乓ram结构的上述特点决定了可以相对较便宜的高速大容量RAM、外围逻辑器件构成比双口RAM以及高速FIFO更适合大数据传输系统所需要的缓冲存储器。
乒乓ram控制原理"乒乓操作"是一个常用的数据流控制处理技巧。
XILINX之RAM使用指南(加个人总结)
XILINX之RAM使用指南(加个人总结)一、 RAM 分类XILINX 的 RAM 可分为三种,分别是:单口 RAM,简化双口 RAM 和真双口RAM。
如下图所示:图1 单口 RAM图2 简化双口 RAM A 口写入数据,B 口读数据图3 真双口 RAM A,B 任意一个口都可以读写数据,可从 A 写入,B 读数据二、选择数据位宽和深度Block RAM 的数据位宽为 1-1152bit,深度取决于所选择 FPGA 器件中block 的数量。
超出地址范围之外的写操作,写进去的数据不会与存储器件中的数据冲突。
读超出地址范围之外数据将会返回无效数据。
注意,当对超出范围的地址进行操作的时候,不能置位 set 或 reset 信号,因为这仍然会读出无效数据。
三、操作模式每个端口的操作模式决定了此端口的读和写之间关系。
端口 A 和 B 可以独立配置为以下三种模式中任一模式:写优先模式,读优先模式,不改变模式。
这些模式详解见下面。
当 A 和 B 端口地址有冲突时,操作模式就会影响 A 和B 口之间关系。
1.写优先模式(write first mode):在写优先模式中,输入数据被自动写入存储器件中,并且出现在数据输出端口。
时序见下图。
这种传输模式增强了在同一端口写操作时使用数据输出总线的灵活性。
(即输入数据的同时自动写进存储器和驱动数据到数据输出端)图4 写优先操作模式2.读优先模式(read first mode):在读优先模式中,预先存储在写地址中的数据会被输出,而输入数据被存入存储器件中。
这种模式见下图。
(即以前写进当前写地址的数据出现在数据输出端,此时输入的数据被保存到存储器中)图5 读优先模式3.不改变模式(no-change mode):在不改变模式中,输出锁存在写操作时候保持不变,见下图。
在同一端口的写操作不会对数据输出端口产生影响,输出仍然是以前的读数据。
(即输出锁存器保持不改变在写操作期间。
基于DSP和双口RAM的高精度电液伺服控制系统的研究
Ab s t r a c t :I n o r d e r t o i mp r o v e t h e r e s p o n s e s p e e d a n d t h e c o n t r o l a c c u r a c y o f t h e h y d r a u l i c c o n t r o l s y s t e m ,a c l o s e d ・ l o o p p o s i t i o n d i g i t a l c o n t r o l s y s t e m u s i n g t h e a n t i w i n d u p c o mp e n s a t i o n P I D a l g o r i t h m i s d e s i g n e d b a s e d o n
Ke y wo r d s :h y d r a u l i c c o n t ol r ,T MS 3 2 0 C 6 7 1 3,C P C I ,d u a l - p o t r R AM
引言
造了条件 并带来很大 的效益l 2 J 。数 控液压伺服 阀主 要用于 自动控制领域 , 是输 出量与输入量呈一定 函数 关 系并 能快 速响应 的液 压控 制 阀 , 是 液 压 伺 服 系 统 的 重要 元件 j 。液压 伺服 阀通 常 由电一 机 械转 换器 ( 力矩
2 0 1 4年第 1 期
D OI : 1 0 . 1 1 8 3 2 / j . i s s n . 1 0 0 0 - 4 8 5 8 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 0 6
双口RAM原理及应用实例
1.CPU并行工作(双单片机系统 )方式得到广泛应用。 为了使2个单片机能够快速有效交换信息,充分利 用系统资源,采用双口 RAM实现存储器共享是目 前较为流行的方法。
2.大容量、高速 FPGA 器件具有集成度高、体积小、
灵活可重配置、实验风险小等优点,在复杂数字系 统中得到越来越广泛的应用。用 FPGA来实现双口 RAM的功能可以很好地解决并行性和速度问题, 而且其灵活的可配置特性使得基于 FPGA的双口 RAM易于进行修改、测试及系统升级,可降低设 计成本,缩短开发周期。
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列,它是在 PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上
所以,内部仲裁控制逻辑 相应的提供以下功能: 1.对同一地址单元访问的时序控制; 2.存储单元数据块的访问权限分配; 3.信令交换逻辑。
当左右端口不对同一地址单元存取时, BUSY R=H, BUSY L=H,可正常存储;当左右端口对同一地址单元 存储时,有一个端口的 BUSY=L,禁止数据的存取,此 时,两个端口中先出现的存储请求信号对应的 BUSY=H,允许存储。后出现的存储请求信号对应的 BUSY=L,禁止存储(注意:两端口间的存储请求信号 出现时间差应满足仲裁最小时间间隔 TAPS(IDT7132 为5ns),否则仲裁逻辑无法判定哪一个端口的存储请 求信号在前);在无法判定哪个端口先出现存储请求信 号时,控制线BUSY L和BUSY R只有一个为低电平,不 会同时为低电平,这样就避免了双端口存取出现错误。
双口RAM在数字系统中应用广泛。高速数据采集系统
中,一般的数据传输系统在大数据量情况下会造成数据堵塞现 象。在一些实时控制场合,实时算法经常需要由几个 DSP串行 或并行工作以提高系统的运行速度和实时性。以双口 RAM构 成的数据接口可以在两个处理器之间进行高速可靠的信息传输。 此外,双口 RAM可以应用在智能总线适配卡、网络适配卡中 作为高速数据传输的接口。在许多宽带信号处理领域 (如无线 通信、多媒体系统、卫星通信、雷达系统等 ),FPGA技术已代 替DSP实现许多前端的数字信号处理算法。用 FPGA来实现数 字信号处理能很好地解决并行性和速度问题,而且其灵活的可 配置特性,使得 FPGA构成的数字信号处理系统易于修改、测 试及系统升级,降低设计成本,缩短开发周期。任何一种自动 控制系统都离不开数据采集系统,数据采集系统的质量直接影 响整体系统的工作性能。数据采集系统高速、实时发展趋势, 对数据的传输和控制速度提出较高要求。而采用双口 RAM可 有效提高速度,解决速度匹配问题。
双口RAM
双口RAM1.模块功能:双口RAM模块主要采用IDT7132等器件,它是一种特殊的数据存储芯片,它既可以用于单片机存储大容量的数据,也可以以双口RAM为共享存储器来实现两个处理器之间的通信和数据传输。
双口RAM的优点是提供了两条完全独立的端口,每个端口都有完整的地址、数据和控制总线,允许两个CPU对双端口存储器的同一单元进行同时存取;具有两套完全独立的终端逻辑来实现两个CPU 之间的握手控制信号;具有两套独立的“忙”逻辑,保证两个CPU同时对同一单元进行读/写操作的正确性。
对于单个CPU而言,双口RAM同普通RAM没有什么明显的区别。
本模块原理图见图1。
图13.主要器件:(1)IDT7132:(a)器件功能:IDT7132是高速2k*8端口静态RAM,可提供图2.1.3 IDT7132引脚图两个拥有独立的控制总线、地址总线和I/O总线端口,允许CPU独立访问内部的任何存储单元。
当/CE 引脚出现下降沿时,选中DPRAM即可通过控制OE 或R/W来访问内部存储单元。
(b) 器件引脚:IDT7132的引脚图如图2所示。
/CE、/CER:(左、右)片选控制信号。
R/WL、R/WR:(左、右)读写控制信号。
/OEL、/OER:(左、右)使能控制信号。
/BUSYL、/BUSYR:(左、右)繁忙查询控制信号。
A0L—A9L、A0R—A9R:(左、右)地址总线。
I/O0L—I/O7L、I/O0R—I/O7R:(左、右)输入/输出总线。
VCC:电源。
(c) 工作原理:IDT7132的工作时序如图3所示。
它与RAM的读写时序非常类似。
当CPU选中DPRAM时/CE引脚出现下降沿,当控制线/OE为高且R/W为低时,CPU对内部存储单元进行写操作;而当控制线OE为低且R/W为高时,CPU对内部存储单元进行读操作。
当外部CPU通过两个端口对双口RAM内部的同一个存储单元进行操作时,系统将出现竞图 2争。
这种竞争一般有如下两种模式:(1)如果两个端口的总线访问地址相同,并先于片选信号/CE有效,则片内逻辑将在CEL与CER之间发生竞争。
双端口RAM在高速电脑提花机中的应用
双端口RAM在高速电脑提花机中的应用黄金波(桂林空军学院541003)摘 要 介绍了双端口RAM ID T7005的仲裁方法,以及ID T7005在提花机控制系统中的应用,较好地解决了提花机实时、高速选针控制与在线花型修改的矛盾,使大提花机的伺服系统轻松实现8000纬/mi n(1344针)以上,对各种提花机均能满足要求。
关键词 提花机 双端口RAM 工控机 单片机1 前言在高速大提花机伺服系统中,采用单个CPU (通常是工控机)实现对提花选针的实时控制,同时又要实现在线花型的显示、局部放大、编辑修改,有时还要实现组网生产管理而必须与管理中心服务器进行通信,这给伺服系统的设计带来很大的困难。
一方面要求硬件设计要采用速度较高的工控主板,使伺服系统硬件成本大幅度上升;另一方面使软件的开发难度增大,且受系统资源限制,软件在运行时必然要频繁地打开、关闭花型文件等,使软件的运行效率较低,难以实现大提花机的多任务、实时高速的伺服控制。
采用多CPU架构是解决这类问题最有效的方法。
本系统采用工控机主板+单片机模式进行设计,工控机负责人机交互,磁盘文件的管理,花型文件的显示、局部放大、编辑修改,数据的预处理,织机的状态显示,工控机与单片机的数据通信及与网络管理中心服务器的通信等任务;单片机负责提花龙头选针控制,织机的伺服控制等实时性任务。
由于花型文件较大时(比如达到8M),将系统设计成开机时一次性传送整个文件是不经济的,而且难以实现在线修改后传送。
因此,合理地解决工控机与单片机间的数据通信是本系统设计中的关键。
CPU之间的通信可采用以下几种方式:串行通信;并行通信;利用共享式存储器实现。
串行通信时要占用双方CPU时间,并行通信是在CPU之间增加缓冲器或锁存器实现双机通信,由于通信的数据量较大且要求实时,工控机的负担并没有因为增加单片机而得到明显减轻,这两种方式对解决本问题效果不理想。
共享式存储器有用普通存储器构成的DMA方式和用多端口存储器构成的新的通信方式,采用DMA方式能够达到数据的高速传输,但不能同时访问存储器,CPU必须等待总线,不利于实时控制;利用多端口存储器,例如双口RAM和F IFO 就是常用的两种多端口的存储器,它允许多CPU同时访问存储器,大大提高了通信效率,同时CPU间运行时的相互牵制达到最小,是解决本问题最理想图 主界面设置界面设计具有故障自动显示功能,电气参数和工艺参数可进行加密设置,即可设置使用者的优先权。
基于双口RAM技术的双CPU系统间数据通信
并 控制 , 同时 对 故 障 烟 支 进 行 判 断 、 剔除, 以 确 保 进 入 市 场 的 烟
上 位 机之 间 的数 据接 收 和 发送 以及 数 据协 议 的建 立 。
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互 独 立 的端 口 ,两 个 处 理 器 可 以通 过 各 自相 连 接 的 端 口对 存 储 器 内的 单 元 进 行 读 写 控 制 , 而不 会 造 成 总 线 冲 突 , 从 而 保 证 系 统 间 通 讯 的 稳 定 O 因此 , 双端 口 R AM 很 适 合 在 多 处 理 器 系 统 间 实 现数据高速通信和资源共享。 本文 以 z J 1 9 B 卷 接 机 组 重 量 控 制 系 统 为 背 景 结 合 开 发 过 程中的经验总结 , 详 细 介 绍 了基 于 双 端 口 R A M 技 术 在 高 速 卷 接
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pr o c es s or S co m pl i ca c y an d t e ch n ol ogy ne ed ed, r e qui r i n g t o us e t h e CP U o f di f er en t m o del a nd c ap abi l i t y . Ho w t o r e al i z e
彭 峋 ( 许 昌烟草机械有限责任公司, 河南 许昌 着 计 算机 技 术 的发 展 , 在 工 业 自动 控 制 系统 中 , 由 于 系 统 的 复 杂程 度 的提 高 , 需要 用 到 两 个 或 更 多 的 处理 器 。而 如 何
基于EMIF接口和双口RAM的DSP与FPGA双向通信
基于EMIF接口和双口RAM的DSP与FPGA双向通信文中提供了一种以FPGA内部扩展双端口RAM作为共享存储器,通过EMIF 接口实现DSP与FPG双向通信方法;该方法采用数据集和数据集状态信息匹配的据通信方式,以软中断和硬中断配合的中断控制机制,能有效提高数据传输的效率,保证数据传输实时性。
通过试验测试,该方法实现了数据的高效实时有效传输。
标签:EMIF;IP核;GPIO;双口RAM0 引言随着导航技术和现代电子技术的快速发展,机载设备日益向着数字化、模块化、集成化方向发展,机载设备不仅需要采集、接收、处理、发送大量外部数据,同时设备内部各CPU之间也需要进行大量数据、信息的及时处理和高速传输。
现在通用的计算机平台为FPGA+DSP结构,充分利用了FPGA数据采集处理、接口通讯以及DSP的运算速度优势,能很好满足数据采集、处理及外部通讯需要。
DSP与FPGA之间数据传输能否及时、有效直接决定着机载设备的性能精度。
本文提供了一种基于EMIF接口和双口RAM实现DSP与FPG双向通信方法。
该方法采用数据集和数据集状态信息匹配的数据通信方式,以软中断和硬中断配合的中断控制机制,能有效的提高数据传输的效率,满足机载设备实时性的要求。
1FPGA内部双口RAM配置文中采用Xilinx公司的Spartan6系列XC6SLX150T的FPGA器件,此FPGA 上自带片上RAM,因此可以利用开发环境自带的IP核,根据不同的应用场合配置生成单口RAM 、简单双端口RAM 、真正双端口RAM,数据位宽也可以配置为8位、16位、32位、64位,片上双端口RAM速度性能可以达到450 MHz。
因为要实现数据的双向传输,故文中在Xilinx公司的XPS嵌入式开发环境下添加Block Bram IP核,配置为真正的双端口RAM,数据位宽配置为32位,存储深度16K,配置双口RAM的过程和配置完成的双端口RAM原理图符号。
IP核——RAM
IP核——RAM⼀、Quartus1.打开Quartus ii,点击Tools---MegaWizard Plug-In Manager2.弹出创建页⾯,选择Creat a new custom megafunction variation,点Next3.选择IP核,可以直接搜索ram,选择RAM:2-PORT,右上⽅选择器件型号,语⾔选成Verilog,再填写⼀下路径名字,点Next,后⾯就是参数设置了。
4.设置读写需要⼏个端⼝,深度计算按word还是bit。
Next5.设置深度,位宽,类型。
Next6.设置读写需要⼏个端⼝,深度计算按word还是bit,⼀般选word。
Next7.是否为输出添加⼀个寄存器(加了寄存器可以使RAM输出的数据更稳定)?本来ram的输出就是会慢1clk,勾选后⼜慢1clk,所以⼀般不勾选。
Next8.输出的是新数据还是⽼数据,⼀般是要新数据,所以I don't care就⾏。
Next9.是否添加初始化⽂件mif ? Next10.告诉你此IP核的编译库是什么,Next11.输出的⽂件列表,除了正常IP核,还可以选择例化⽂件,注意bb.v⽂件⽤不到,⼀般是不勾选的。
之后点finish就⽣成IP核了。
⼆、ISE1.创建ISE⼯程,IP核需要在ISE⼯程⾥⾯进⾏调⽤。
点击Tools---Core Generator...2.在新弹出来的界⾯中创建⼀个属于IP核的⼯程:file---new project,并填写⽂件存储位置和⽂件名称,⼀般为ipcore_dir⽂件夹,点击保存3.弹出的Part处填写器件的系列、型号、封装以及速度等级,Generation处设置语⾔为Verilog,点击OK4.点击⽂件夹,找到Memories & Storage Elements---RAMs & ROMs---Block Memory Generator,(也可以直接搜索)双击打开,进⾏参数设置5.设置模块名称,Next6.类型选择,⼀般选Single Dual RAM,该RAM为“a⼝负责写,b⼝负责读”,⽽对于真双⼝RAM来说,a和b都是可读可写。
基于双口RAM的单片机通信
目录1.绪论 (2)1.1课题的提出 (2)1.2 双端口RAM概述 (2)1.3本论文主要研究的内容 (4)2. 基于双端口RAM的单片机间通信概述 (4)2.1双端口RAM的发展过程、存储原理 (4)2.1.1.双端口RAM的发展过程 (4)2.1.2.双端口RAM的基本存储原理 (5)2.1.3.双端口RAM的中断逻辑功能 (6)2.1.4.标识器逻辑及主/从模式 (6)2.2双端口RAM的应用 (7)2.3接口电路实现方案概述 (8)2.3.1. 基于CY7C133双口RAM (8)2.3.2. ISA总线与IDT7025的接口 (9)2.3.3. IDT7026实现高速并口缓存的接口电路 (10)2.4初期主要元器件的选择 (11)2.6双口RAMIDT7005S概述 (11)2.7其它主要器件概述 (17)3.系统硬件接口及实现 (18)3.1引言 (18)3.2 89C52单片机简介 (18)3.3 单片机与双口RAM的接口电路简介 (23)3.4硬件的调试 (26)4.系统软件及实现 (27)4.1引言 (27)4.2双口RAM的地址空间分配和旗语、中断逻辑 (28)4.3软件主要部分流程图 (30)4.4系统主要模块程序说明 (33)5.结论 (41)主要参考文献: (42)1.绪论1.1课题的提出在一些应用系统的通信设计中,PC机与单片机间常常采用串行异步通信方式。
因为这种通信方式,硬件电气连接简单在PC机上针对串口编程方便。
但是串行异步通信受传输速率的限制,通常最高波特率设定在9 600 b/s左右。
采用串行同步方式可提高传输率,但需在PC机上扩展设备。
如果所设计的数据采集系统,其数据传输速率要求达到60 kb/s以上,采用串行异步通信远远不能满足这个要求。
随着采集数据量的增大以及数据处理任务的增加,对数据传送的要求也越来越高,依靠单片机的自带串口实现数据的串行传输已经无法满足要求,在系统或模块间必须要能够进行高速的并行数据传输。
(十一)用LPM生成FIFO和双端口RAM5详解
ARCHITECTURE SYN OF fifo2 IS SIGNAL sub_wire0 : STD_LOGIC_VECTOR (7 DOWNTO 0); SIGNAL sub_wire1 : STD_LOGIC ; COMPONENT lpm_fifo --调用LPM_FIFO声明 GENERIC (lpm_width :NATURAL; --类属 数据宽度 自然数数据类型 lpm_numwords :NATURAL; --类属 数据深度 自然数数据类型 lpm_widthu :NATURAL; --类属 地址宽度 自然数数据类型 lpm_showahead :STRING; --类属 数据读出方式 字符串数据类型 lpm_hint : STRING ); --类属 优化方式 字符串数据类型 PORT ( rdreq : IN STD_LOGIC ;
BEGIN q <= sub_wire0(7 DOWNTO 0); full <= sub_wire1;
BEGIN q <= sub_wire0(7 DOWNTO 0); full <= sub_wire1; lpm_fifo_component : lpm_fifo GENERIC MAP ( LPM_WIDTH => 8, --类属映射语句,数据宽度8位 LPM_NUMWORDS => 512, --8位字节数512个 LPM_WIDTHU => 9, --地址线位宽9位 LPM_SHOWAHEAD => "OFF", --关闭先行数据输出开关 LPM_HINT =>"USE_EAB=ON,MAXIMIZE_SPEED=5") -- 打开内部EAB,最大速度约束等级为5 PORT MAP (rdreq=>rdreq, aclr=>aclr,clock =>clock, wrreq=>wrreq, data=>data,q=>sub_wire0, full=>sub_wire1); END SYN;
基于双口RAM实现双核通信模块的驱动设计
基于双口RAM实现双核通信模块的驱动设计潘必超;曹彪【摘要】The flexibility of process control is greatly affected by the relatively closed hardware architecture and limited amount of control parameters. It is a trend to develop a smart controller with open hardware architecture which can make it possible of control process network. With the use of Dual-Port RAM CY7C024AV2,A dual-core solution with DSP and ARM is presented,as long as the driver development under embedded Linux for the dual-core controller module. The driver presented provided software basis for intelligent network control methods. Experiment result shows that the driver can achieve a good performance on inter-core communication.%传统单核心控制器受制于硬件结构相对封闭,可控参数有限,一定程度上影响了工艺过程控制的灵活性。
设计一种开放式的控制器,实现过程控制网络化是当今物联网发展的趋势。
文章基于嵌入式Linux系统平台,使用高速双端口RAM芯片CY7C024AV2,提出一种模块化的DSP与ARM的双核通信模块方案及其驱动程序的设计,实现了控制器的双核数据通信功能,为控制器的网络智能控制建立了软件基础。
多CPU+双端口RAM结构数控系统的研究
多CPU+双端口RAM结构数控系统的研究摘要:研究多CPU和双端口RAM结构的数控系统,与单CPU 结构的系统相比,多CPU访问双端口RAM将产生额外的时间开销。
通过研究这些额外时间开销产生的原因,合理安排处理数控系统信号的时序从而对双端口RAM进行顺序访问,和对数控功能进行分类实现,有效地减少这些额外的时间开销。
关键词:多CPU 双口RAM 数控系统顺序访问功能分类单个CPU结构的数控系统不仅价格低廉,而且结构简单,但是能实现的功能也比较简单,早期的数控系统和现在的一些经济型数控系统多采用单CPU结构。
随着市场对数控系统的在功能上要求越来越多和复杂,加工的速度和精度的要求越来越高,要在单个CPU里实现高精高速的插补、译码、宏指令、PLC逻辑运算、3D图形模拟仿真、和网络通讯就显得比较困难,因而多CPU结构数控系统已经成为数控系统的发展方向[1]。
目前多CPU在硬软件上多采用双端口RAM进行通信,但是双端口RAM在两个CPU同时访问时存在冲突,为了保证数据的正确性,采用一些控制策略对其进行访问,但额外的控制策略将产生额外的时间开销,影响系统的实时性和整体性能,针对这一个问题,文章对这些额外的时间开销的产生过程进行阐述,并找到减少这些额外时间开销的方法。
1 硬件结构多CPU+ARM结构的数控系统的硬件结构采用3个ARM7系列的芯片作为系统的工作CPU,按照其实现的功能分成主CPU,插补CPU和PLCCPU。
主CPU负责整个系统的事务管理,连接多个扩展模块,包括通信接口、存储器、人机界面接口、电源及实时时钟等。
其中通信接口有普通以太网、RS-232和USB-HOST。
存储器包括SDRAM、FLASH和大容量铁电存储器。
人机界面接口为800×600的液晶屏和8×8矩阵键盘接口。
另外两个ARM的扩展只连接SDRAM,用于存储程序和数据。
各个ARM之间使用双端口SRAM进行连接,用于ARM之间的数据通信。
内部存储器RAM和ROM使用说明
内部存储器RAM和ROM使用说明内部存储器RAM和ROM用户指南1、介绍内部存储器模块本用户指南介绍了实现以下内存模式的宏功能:■ RAM:1-Port―Single-port RAM 单口RAM ■ RAM:2-Port―Dual-port RAM 双口RAM ■ ROM:1-Port―Single-port ROM 单口ROM ■ ROM:2-Port―Dual-port ROM 双口ROMAltera公司提供了两种宏功能来实现内存模式:ALTSYNCRAM和ALTDPRAM宏功能。
QuartusII软件会自动选择其中一个宏功能来实现内存模式。
选择那种宏功能模式取决于目标器件,存储器模式和RAM和ROM的功能。
本用户指南会让您熟悉宏功能,以及如何创建它们。
如果您不熟悉的Altera宏功能或“the MegaWizard? Plug-In Manager”,请参阅介绍宏功能用户指南。
内部存储器具有如下功能:■ 内存模式配置■ 存储模块类型■ 端口宽度设置■ 存储器最大深度设置■ 时钟模式和时钟使能■ 地址时钟使能■ 字使能■ 异步清零■ 读使能■ 同时读写■ 存储器初始化■ 错误校正码2、参数设置Altera建议您使用参数编辑器来配置来构建您的RAM和ROM内存块,以确保您所选择的选项组合是有效的。
下表是双口RAM参数设置选项你将如何使用双端口RAM ? 有效值一个读/写端口或者两个读/写端口一个字的数量或者一个位的数量― 默认值一个读端口和一个写端口一个字的数量功能描述指定如何使用双口RAM 你想指定的存储器的位宽?确定用字或者位来指定内存大小指定存储器有多少个字或者字节指定不同的端口使用不同的数据宽度存储器的有多少个字? 256 不同的端口使用不同的数据宽度当你选择单端口读/写时,以下选项有用:输出总线q_a位宽?输入总线data_a位宽? 输出q宽度?当你选择双端口读/写时,下面的选项有效:输出总线q_a位宽?输出总线q_b位宽?开/关关― 8 指定输入输出端口位宽存储块类型是什么? M-RAM, M4K,M512, M9K, M10K,M144K, MLAB, M20K,LCs AUTO 指定存储块的类型,选择什么样存储块类型的取决于目标设备内存该如何实现?使用默认的逻辑单元模式或者Stratix M512 仿真逻辑单元模式使用默认的逻辑单元模式指定逻辑单元实现选项。