基于FPGA的实时持续数据记录系统设计.pdfVIP

却仍年第 1 期 微电子学与计算机 59 基于 FPGA 的实时持续数据记录 系统设计 Ilesig of an VpGA 咽 baserl sustained reaJ - time dala recording syslem 北京清华大学光盘国家工程中心何宁 熊剑平蒋画龙 贾.法 (北京 K削84) 摘 窦: 文章介绍了 一种实时持续数据记来系统的原理设计和呆子 F阳A 的实现方法 。 在此类实时被指 ic.\量 系统中‘实时性和1:f吐率是设计中的两个关键问毯。为达到实M敛掘流记绿的目的，在分析了传统系统设计的 I /O lfl\颈后，绽出了一种新型存储系统结 tlJ以缩短数据存取路役，瘦高系统位能，并 用 FPGA 予以;!l;~ 这种新 的存储系统络构和基于 FPGA 的实现方法可 以应用其它要求保证数据实时 ff 储的领域以提高系统性能。 关键询: 翩翩 ìé 隶，fPGA ， ID El ATA 7 叫 q 1 73 1 寻 1. 2 传统系统 tE现代霄达信号处理特别是目标识别中，需 传统的系统存储结构是以宦接接按在主机主 要运用各种算法对囚波数掘进行实时计算分析和 扳上的标准 AT!\PI (IDE) 接 口 硬盘作为数据存储 处理，以得到准确的目标信息，因此试验数据是 设备，在主机程序的控制 下 对高速采集数据流进 算法设计和算法改进的重要基础和依据 。 在此类 行磁盘存取。这种系统结构可以用图 1 ;表示。采 高速采集数据记录系统 中 ，由于必须保证在限定 用这种系统结构存在一些问题 。 首先 ， 由于数据 时间内有足够的数据传输率和存储窑量，所以数 记录过程中需要主机软件干预，所以不可避免地 据的传输与存储常常构成系统瓶敛，制约了采集 需要占用系统资源，特别是在数据 if 吐率越大的 数据记录系统的性能提高 。 网此研制存储容量 情况下对主机资源占用娼多，严重情况下可能会 大、可进行高速实时记录的排续数据存储系统十 因主机太忙而出现所记录数据丢失的情况。其 分必要 。 在此类存储系统设计中，实时性和高吞 次 ， 由 于操作系统参与了数据记录过程，而普通 吐率是两大关键因素 。 操作系统在任务调度和优先权安排上不能达到实 以前我们从事设计过以 SCS I 硬意为存储设备 时的要求，所以