在高速的AD转换中 FPGA承担着不可替代的作用

时间:2025-11-01  作者:Diven  阅读:0

AD转换,也叫模数转换,是将模拟信号转换为数字信号。目前包括电脑CPU,ARM,FPGA,处理的信号都只能是数字信号,所以数据信号在进入处理芯片前必须要进行AD转换。

在高速的AD转换中 FPGA承担着不可替代的作用

在高速的AD转换中,FPGA高速的处理能力,并行的运行结构,丰富的IO资源,往往承担者不可替代的作用。

下面给出一个实际的设计方案。

AD芯片的时钟为25M,FPGA内部系统时钟频率为100M,FPGA内部处理AD数据的处理模块需要8个时钟周期才能处理完一个数据。

根据上述给出的条件,我们可以知道。按正常思路设计方案,肯定会造成AD数据的丢失,为什么会丢失数据,试想一下,FPGA处理一个数据需要8个时钟周期,才能采集下一个数据,这样算下来AD需要的时钟是12.5M,而给定的AD时钟是25M,所以肯定会漏掉数据。

根据分析,可以采用乒乓操作通过缓存降低数据采样率。

乒乓操作如下图:

具体乒乓操作为什么能够降低数据速率,这里将不做详细介绍。

以上方案可以满足上述处理AD数据的需求。

紧接着继续增加需求条件,要求数据处理需要连续,不能打乱顺序,前面数据的处理会影响后续数据处理。这样乒乓操作将不适合,具体原因,读者可以自己想一下(乒乓操作会以数据块打乱数据顺序)。

根据上述条件,设计方案需要修改。可以外加存储器,FPGA片上存储器资源有限。

添加SDRAM提高存储速度和存储量。

继续添加需求,如果AD数据连续不断,那么势必是造成SDRAM溢出。那么上述设计方案也不可采取了。

最后根据条件,数据需要连续处理,后面数据的处理要根据前面数据的处理状态决定,而且数据连续不断。

为了满足时序要求,并且不能遗漏数据,重新对方案进行设计。

将数据处理模块分成几个小的处理模块。不仅降低数据处理速率,同时个处理模块之间相互联系,后续数据处理能够知道前面数据处理的状态。最终将处理后的数据顺序输出即可。

猜您喜欢

电解电容在现代电路中非常重要。用于储存电能,平滑电压波动。本文将详细介绍电解电容的作用。储能功能电解电容可以储存电能。通过电场存储电荷。电容越大,储存的电能越多...
2025-03-26 04:01:39

电路保护元件的重要性日益凸显。自恢复保险丝作为智能保护装置,因其自动断开和恢复功能被应用于各类电路中。本文将围绕“科甜自恢复保险丝是什么”、“封装参数多少”以及...
2023-09-28 23:27:30

RH类磁环是应用于电子设备中的磁性元件,主要用于电源管理和信号处理。通常由高磁导率材料制成,能够有效地降低电磁干扰,提升电路的稳定性和效率。RH类磁环的主要特点...
2010-11-15 00:00:00

双目、结构光和ToF是近年来三种主流的3D成像方式。在手机、机器人、人机交互、汽车雷达以及其他工业领域中的应用广泛。ToF是一种经济高效、机械紧凑的深度成像解决...
2024-07-31 16:22:00

螺母作为重要的紧固件,应用于各个领域。在建筑行业中,螺母用于连接钢结构和混凝土结构,确保建筑物的稳定性与安全性。在机械制造领域,螺母与螺栓配合使用,形成牢固的连...
2010-11-23 00:00:00

选购贴片电阻,性价比是关键!我们综合考量了品牌知名度、产品质量、价格以及用户口碑等因素,为您整理出十大贴片电阻知名品牌性价比排名榜,希望能帮助您快速找到适合自己...
2024-11-29 10:25:58

电子元器件中,贴片电阻因其体积小、性能稳定而被应用于各种电子设备中。对于初学者或者非专业人员来说,如何准确读懂贴片电阻上的数值标识,往往是一个难题。本文将系统讲...
2025-11-01 16:00:36

贴片电阻1B3,别看身材小巧,却是电子电路中很重要的关键元件。属于片式电阻的一种,1B3代表其尺寸为0402,即长0.4mm,宽0.2mm。如此微小的体积,却能...
2024-11-29 10:25:52

国巨贴片电阻以其小巧的体积和优异的性能,广泛应用于电子电路中。然而,由于其尺寸限制,阻值标识通常采用简化的丝印代码,对于初学者来说,解读这些代码可能会有些困难。...
2024-11-26 11:30:05

现代电子设备中,贴片电阻体积小、性能稳定而被应用。电子产品向小型化和高性能化发展,了解贴片电阻的封装与功率对照表显得尤为重要。本文将对贴片电阻的封装类型、功率等...
2025-03-17 07:00:34