CN104407998A - 基于fpga的高速adc采样数据接收缓存方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于FPGA的高速ADC采样数据接收缓存方法和系统,该系统主要包括数据接收延时单元,数据降速单元,时钟接收延时单元,时钟处理单元,数据组合存储单元,控制单元。在FPGA内部,数据降速单元对数据信号进行降速,时钟信号使用双沿锁存数据,数据延时单元对多对数据信号进行延时调整,保证多对数据信号同时跳变,且时钟信号的跳变沿位于数据信号的中心,之后数据组合单元对展宽降速后的数据进行组合排列,恢复出实际的波形数据,存储到数据存储单元。该方法和系统可以同时接收多路数据信号及伴随数据的时钟信号,实现数据信号的循环存储、预触发记录、顺序读出等功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高速采样数据接收缓存方法和系统,基于现场可编程门阵列FPGA平台、采用VHDL硬件描述语言开发的高速ADC采样数据接收缓存方法和系统。本发明涉及高速数据采集和存储领域,该方法和系统可以广泛应用于高数数据采集记录、高速图像采集、雷达回波数据采集等方向,实现多路高速数据信号的实时循环存储、预触发记录和顺序读出,经过拓展,可以实现高速数据的实时分析等功能。
背景技术
随着数据采集系统应用领域越来越广泛,其技术指标要求也越来越高,很多应用场合都要求其具有高采集率、高分辨率的ADC。一般情况下,ADC输出的采样数据缓存在FPGA上,当输出采用数据频率高于FPGA内部逻辑资源的处理速度时,FPGA不能直接接收数据,这时往往采用FPGA内部的原语对输入数据进行接收、延时和降速,降速后的数据缓存到FPGA内部的BRAM上,再通过外部总线读取,作在线数据分析或者离线数据分析。
现有的高速数据存储的方法大多基于双向FIFO或者外部存储介质,基于双向FIFO的高速数据存储有以下问题,无法实现数据的触发前记录,只能对存储数据进行顺序读写,容易出现亚稳态等,而采用外部存储介质如SATA硬盘,其对采样数据的存储速度不高,只能对采样数据做短时间记录,如申请号为200810159783.2的发明专利“基于FPGA的异步双FIFO的数据缓存方法”、申请号为200910079799.7的发明专利“基于FPGA实现的双向高速FIFO存储器”都是采用了双向FIFO作为存储介质,申请号为201010134925.7的发明专利“基于FPGA的高速存储与传输装置”采用了SATA硬盘作为存储介质,记录时间短。
发明内容
本发明提供一种基于FPGA的高速ADC采样数据接收缓存方法和系统,所述方法和系统属于高速数据采集和存储领域,该方法和系统可以同时接收多路数据信号及伴随数据的时钟信号,实现数据的接收延时、降速、组合存储等功 能,实现了数据的循环存储和预触发。该方法采用FPGA内部的原语和IP核,具有速度快、控制简单、可重复配置等功能。
本发明的技术解决方案如下:
一种基于FPGA的高速ADC采样数据接收缓存方法,其特殊之处在于:包括以下步骤:
1)差分数据信号的处理:
1.1)数据接收单元U1_1对ADC输出的高速采样差分数据信号进行终端端接,实现数据信号的电平转换并输出串行数据信号;
1.2)数据延时单元U1_2根据参考时钟信号对电平转换后的串行数据信号进行延时调节,保证多路串行数据信号在同一时刻跳变;
1.3)数据降速单元U2对数据延时单元U1_2输出的每一路串行数据信号进行串并转换,并根据接收时钟信号及分频时钟信号对数据进行展宽降速;数据展宽的宽度为2-10,展宽宽度与数据组合存储单元U5中的数据存储宽度相关;
2)系统时钟信号的产生:
2.1)时钟接收延时单元U3对ADC输出的差分时钟信号进行终端端接(即阻抗匹配),保证时钟信号完整性,并对终端端接后的时钟信号进行粗延时调节;
2.2)时钟去抖动单元U4_1对输入的时钟信号进行抖动控制;
2.3)时钟处理单元U4_2对抖动控制后的时钟信号进行精细延时、相位调整和频率合成后再分别送入数据接收延时单元、数据降速单元、数据组合存储单元及控制单元;
送入数据接收延时单元U1的信号作为数据延时单(U1_2的参考时钟信号;
送入数据降速单元U2的信号作为接收时钟信号及分频时钟信号,其中接收时钟信号为时钟正向信号和/或时钟反向信号;
送入数据组合存储单元U5的时钟信号作为数据组合存储单元U5的写时钟信号和/或读时钟信号;
送入控制单元U6的时钟信号作为写时钟信号和/或读时钟信号;
3)数据的循环存储和顺序读出:
数据组合存储单元U5根据时钟处理单元U4_2送入的写时钟信号对多路数据信号进行组合排列,恢复出实际的波形数据并存储,
控制单元U6根据写时钟信号为数据组合存储单元U5产生写地址计数,通过写使能和写触发双控制数据组合存储单元U5,实现数据的循环存储和预触发记录;根据读时钟信号为数据组合存储单元U5产生读地址计数,通过读使能和读触发双控制数据组合存储单元U5,实现数据的顺序读出;并根据相应的接口读写时序控制,实现数据组合存储单元U5的读出数据和外部接口之间的通信;读时钟信号可以外部提供,也可以时钟处理单元产生。
其中数据存储和读出的具体步骤如下:
3.1)控制单元U6通过时钟信号判断是否写使能;
3.2)如是,则向数据组合存储单元U5循环写入数据,如否,返回步骤3.1);
3.3)在向数据组合存储单元U5循环写入数据的同时,控制单元U6判断是否写触发;
3.4)如是,则再向数据组合存储单元U5写入一定量的触发数据,如否,返回步骤3.3);
3.5)在向数据组合存储单元U5写入触发数据的同时,控制单元U6判断是否写满;
3.6)如是,则存储结束,控制单元U6给出最后一个写地址计数,进行步骤3.7),如否,返回步骤3.5);
3.7)控制单元U6通过时钟信号判断是否读使能;
3.8)如是,控制单元U6则判断是否读触发,如否,返回步骤3.7);
3.9)如是,控制单元U6产生读地址计数,进而顺序读出数据组合存储单元U5中的数据,读地址首位计数为写地址计数停止的下一个地址计数;进行步骤3.10),如否,返回步骤3.8);
3.10)控制单元U6判断是否读空;
3.11)如是,则返回步骤3.1),如否,返回步骤3.10)。
上述步骤1.3)中对数据信号进行降速采用FPGA内部的原语—iserdes,使用1个iserdes单元可以对数据进行2-6倍降速,使用2个级联的iserdes单元可以对数据进行2-10倍降速;
上述步骤1.2)对数据信号进行延时调节和步骤2.1)对时钟信号的粗延时调节,采用FPGA内部的原语—IODELAY;
上述步骤2.2)对时钟信号进行抖动控制,采用FPGA内部的IP核—PLL锁相环;
上述步骤2.3)对时钟信号进行精细延时、相位调整和频率合成,采用FPGA内部的IP核—DCM数字时钟管理器。
上述步骤1.3)进行数据降速时,时钟捕获数据的方式为双沿模式。
上述经过时钟处理单元U4_2处理后的时钟信号走线利用FPGA内部的专用全局时钟布线资源。
一种基于FPGA的高速ADC采样数据接收缓存系统,其特殊之处在于:包括多路数据处理单元、时钟单元、数据组合存储单元U5、控制单元U6,所述数据处理单元包括依次连接的数据接收单元U1_1、数据延时单元U1_2和数据降速单元U2;所述时钟单元包括依次连接的时钟接收延时单元U3时钟去抖动单元U4_1及时钟处理单元U4_2;所述控制单元(U6)用于控制数据处理单元、时钟单元和数据组合存储单元U5;
所述数据接收单元U1_1接收ADC输出的差分数据信号,并对ADC输出的高速采样差分数据信号进行终端端接,实现数据信号的电平转换,输出串行数据信号;
所述数据延时单元U1_2根据参考时钟信号对电平转换后的数据信号进行延时调节,保证多路数据信号在同一时刻跳变;
所述数据降速单元U2对数据接收延时单元U1输出的串行数据信号进行串并转换,并根据接收时钟信号及分频时钟信号对数据进行展宽降速,每路数据降速单元U2的输出信号均送入数据组合存储单元U5进行组合存储;数据展宽的宽度为2-10,展宽宽度与数据组合存储单元U5中的数据存储宽度相关;
所述时钟接收延时单元U3接收ADC输出的差分时钟信号,并对ADC输出的差分时钟信号进行终端端接,保证时钟信号完整性;同时对差分时钟信号进行粗延时调节,增加系统的建立时间和保持时间裕量;
所述时钟去抖动单元U4_1对输入的时钟信号进行抖动控制,
所述时钟处理单元U4_2对抖动控制后的时钟信号分别进行精细延时、相 位调整和频率合成后再分别送入数据接收延时单元U1、数据降速单元U2、数据组合存储单元U5及控制单元U6;
送入数据接收延时单元U1作为数据延时单元U1_2的参考时钟信号;
送入数据降速单元U2的信号为接收时钟信号及分频时钟信号,其中接收时钟信号为时钟正向信号和/或时钟反向信号;
送入数据组合存储单元U5的时钟信号作为数据组合存储单元U5的写时钟信号和/或读时钟信号;
送入控制单元U6的时钟信号作为写时钟信号和/或读时钟信号;
所述数据组合存储单元U5在控制单元U6的控制下,对多路数据信号进行组合排列,恢复出实际的波形数据,实现数据循环存储、预触发记录和顺序读出,实现与外部接口通信。
从上述的方法和系统可以看出,本发明具有以下的优点:
1、本发明所述的方法和系统实现了高速ADC采样数据的接收缓存,经过拓展,可以对高速ADC采样数据降速后进行实时、不间断记录;
2、本发明对输入采样数据进行降速,通过数据展宽,降速范围2-10,相对于高速的数据,低速数据在FPGA内部容易处理;
3、本发明通过延时单元对采样数据和时钟信号进行延时调节,在时钟处理单元对时钟信号进行精细延时调节,通过调节使时钟信号的跳变沿位于数据信号的中心,保证时序收敛,降低因时序不收敛造成的数据错误;
4、本发明的控制单元对读写使能、读写触发信号进行双控制,降低了误触发信号造成数据错误的可能性,通过对数据存储单元进行设置,有效降低了系统的控制量;
5、本发明基于FPGA平台、采用VHDL硬件描述语言开发,在Xilinx公司的XC5VLX50FF676上,本发明的方法和存储系统接收采样数据频率超过650MHz,可以使用时钟上升沿或者双沿(上升沿和下降沿)两种方式捕获数据,降低了芯片功率;通过对数据进行循环存储,实现了信号的预触发,对记录触发前信号具有很重要的意义。该方法采用FPGA内部的原语和IP核,具有速度快、控制简单、可重复配置等功能;
6、本发明对伴随采样数据的时钟信号,首先通过锁相环PLL(Phase Locked Loop)对其进行去抖动处理,降低时钟信号在走线和FPGA内部的抖动,再通过数字时钟管理DCM(Digital Clock Management)对时钟信号进行精细延时调节、相位调整和频率合成,时钟信号走线利用FPGA内部的专用全局时钟布线资源,保证了时钟信号的低抖动;
7、在数据存储单元采用了Block RAM进行循环存储,实现了信号的预触发记录功能;
8、本发明基于VHDL硬件描述语言实现,大量采用FPGA内部的原语和IP核,提高了系统的集成度和编译效率,保证系统的可靠稳定。在此方法和系统的基础上,系统可以进一步拓展,以适合不同的应用场合。
附图说明
图1为本发明原理图;
图2为数据接收延时单元组成;
图3为时钟处理单元组成;
图4为数据组合存储单元组成;
图5为控制单元控制流程图。
具体实施方式
为使本发明的方法、技术方案直观、便于理解,结合以下具体实施方式,参照附图,对本发明作进一步说明。
本发明提供一种基于FPGA的高速ADC采样数据接收缓存方法和系统,该系统主要包括以下成分:数据接收延时单元U1,数据降速单元U2,时钟接收延时单元U3,时钟处理单元U4,数据组合存储单元U5,控制单元U6,结构组成参见图1。
其中,数据接收延时单元U1实现数据的接收、延时调节;数据降速单元U2实现了数据信号的串并转换、展宽降速;时钟接收延时单元U3实现了时钟的接收,时钟粗延时调节可以在时钟接收延时单元U3进行;时钟处理单元U4对时钟信号进行精细延时、输出系统需要的时钟频率和相位;数据组合存储单元U5实现了数据的循环存储、预触发记录和顺序读出;控制单元U6控制数据组合存储单元U5,对数据进行循环存储、预触发记录和顺序读出,通过使能和触发控制,有效避免了误触发。
接收延时单元U1包括数据接收单元U1_1和数据延时单元U1_2,数据接收单元U1_1对差分信号进行电平转换,并对接收的差分数据信号进行终端端接,保证信号的完整性;数据延时单元U1_2根据参考时钟信号对数据进行延时调节,保证多路数据信号在同一时刻跳变,增加系统的建立时间和保持时间裕量。
数据降速单元U2对数据延时单元U1_2输出的每一路串行数据信号进行串并转换,并根据接收时钟信号及分频时钟信号对数据进行展宽降速,对数据信号的展宽宽度为2-10,对数据展宽降速的宽度和数据组合存储单元U5中的数据存储宽度有关,对数据信号进行降速采用FPGA内部的原语—iserdes,使用1个iserdes单元可以对数据进行2-6倍降速,使用2个级联的iserdes单元可以对数据进行2-10倍降速。
时钟接收延时单元U3,对输入时钟信号进行终端端接,保证时钟信号完整性,时钟信号可以在时钟接收延时单元U3进行粗延时调节,增加系统的建立时间和保持时间裕量。
时钟处理单元U4采用FPGA内部的IP核,时钟走线利用FPGA内部的全局时钟布线资源,使时钟信号之间的相互抖动很小,保证时钟信号对多路数据信号的有效捕获;如图3所示,时钟处理单元U4包括时钟去抖动单元U4_1和时钟处理单元U4_2,时钟去抖动单元U4_1对输入时钟信号进行抖动控制,降低FPGA内部的时钟信号的传输抖动,时钟处理单元U4_2对去抖动的时钟信号进行精细延时调节,保证时钟信号的跳变沿位于稳定数据的中心,保证时钟的时序收敛,防止时钟和数据冲突造成数据错误,并对输入的单一频率时钟信号进行相位调整和频率合成,输出多路系统需要的时钟信号,为系统提供需要的时钟频率和时钟相位信号。
如图4所示,数据组合存储单元U5包括了数据组合单元U5_1和数据存储单元U5_2,数据组合单元U5_1对展宽降速后的数据进行组合排列,恢复出实际的波形数据,存储到数据存储单元U5_2。数据存储单元U5_2存储介质采用了FPGA内部的Block RAM,可以对数据进行循环存储,并且可以在指定地址读出数据。
控制单元U6,写使能后产生写地址的循环计数,在数据存储单元U5_2实现了数据循环存储,在写触发后写地址再产生一定量的写地址计数,使数据存 储单元U5_2记录一段长度的触发前信号,并给出读操作的首位地址;读使能和读触发后读地址从写地址停止的下一个地址进行顺序读出,保证读出数据波形的连续性、正确性;控制单元U6对读、写操作的控制,采用了使能信号和触发信号的双控制方式,保证了单次触发数据的完整记录和读出。在对RAM进行读、写操作时,不接收新的读、写使能和触发信号,有效避免干扰。
本发明的控制单元U6、数据存储单元U5_2,数据存储单元U5_2采用Block RAM,通过拓展,实现高速数据的实时接收、缓存和读出至外部存储器的功能,实现数据的实时、不间断记录。
本发明基于Xilinx公司的FPGA的XC5VLX50FF676实现,前端ADC输出的高速采样数据共2路,每路12对差分数据信号和1对时钟信号。在FPGA内部,数据降速单元U2对数据信号进行1:8倍降速,时钟信号使用双沿(上升沿和下降沿)锁存数据,数据延时单元对多对数据信号进行延时调节,保证多对数据信号同时跳变,且时钟信号的跳变沿位于数据信号的中心。在时钟处理单元U4对时钟信号进行去抖动,输出去抖动后的输入时钟信号、去抖动后的输入时钟反向信号、去抖动后的输入时钟4分频信号等,满足系统对时钟频率和时钟相位的需求,之后数据组合单元U5_1对展宽降速后的数据进行组合排列,恢复出实际的波形数据,存储到数据存储单元U5_2。
数据进行组合排列具体体现为:假定1路有12对差分数据信号,数据为data[11..0]。如果数据频率过高,就需要对数据进行降速。如果对12对差分数据进行8倍降速,那么就有降速后的数据data_iser0[7..0]、data_iser1[7..0]…………data_iser10[7..0]、data_iser11[7..0]。在进行存储之前,需要对波形数据进行恢复,实际波形数据为data_iser11(0)、data_iser10(0)、…………data_iser1(0)、data_iser0(0)、data_iser11(1);data_iser10(1)、…………data_iser1(1)、data_iser0(1);…………data_iser11(6)、data_iser10(6)、…………data_iser1(6)、data_iser0(6);data_iser11(7)、data_iser10(7)、…………data_iser1(7)、data_iser0(7)。需要存储的数据宽度为96位(12×8),即是对1路12对数据信号进行组合排列,并存储。
对于2路共24对差分数据信号,数据存储单元U5中的Block RAM的数据 写入宽度192bit(12×8×2),数据写入深度为4096,记录数据点为65536点(4096×8×2),触发前记录4096点,触发后记录61440点。
需要指出的是,在进行前端ADC采样数据PCB走线时,就需要注意不同数据信号走线之间的长度(包括不同信号层)的差异,由于数据信号走线的不同而引入的延时,可以在数据接收延时单元U1进行补偿,以使数据信号的跳变时间尽可能一致,对于时钟信号的PCB走线亦是如此,在时钟接收延时单元U3和时钟处理单元U4对时钟信号进行处理,使得时钟信号的跳变沿位于数据信号的中心。在进行PCB布线时,有时为了布局布线的方便,可能会造成数据信号的反向接入FPGA,可以在数据接收延时单元U1、数据降速单元U2或数据组合存储单元U5中对反向信号进行恢复,对于多路信号,推荐在数据降速单元进行反向恢复操作。
以上所述的具体实施方式,对本发明的方法、技术方案进行了详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实例而已,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于FPGA的高速ADC采样数据接收缓存方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)差分数据信号的处理:
1.1)数据接收单元(U1_1)对ADC输出的高速采样差分数据信号进行终端端接,实现数据信号的电平转换并输出串行数据信号;
1.2)数据延时单元(U1_2)根据参考时钟信号对电平转换后的串行数据信号进行延时调节,保证多路串行数据信号在同一时刻跳变;
1.3)数据降速单元(U2)对数据延时单元(U1_2)输出的每一路串行数据信号进行串并转换,并根据接收时钟信号及分频时钟信号对数据进行展宽降速;数据展宽的宽度为2-10,展宽宽度与数据组合存储单元(U5)中的数据存储宽度相关;
2)系统时钟信号的产生:
2.1)时钟接收延时单元(U3)对ADC输出的差分时钟信号进行终端端接,保证时钟信号完整性,并对终端后的时钟信号进行粗延时调节;
2.2)时钟去抖动单元(U4_1)对输入的时钟信号进行抖动控制;
2.3)时钟处理单元(U4_2)对抖动控制后的时钟信号进行精细延时、相位调整和频率合成后再分别送入数据接收延时单元(U1)、数据降速单元(U2)、数据组合存储单元(U5)及控制单元(U6);
送入数据接收延时单元(U1)的信号作为数据延时单元(U1_2)的参考时钟信号;
送入数据降速单元(U2)的信号作为接收时钟信号及分频时钟信号,其中接收时钟信号为时钟正向信号和/或时钟反向信号;
送入数据组合存储单元(U5)的时钟信号作为数据组合存储单元(U5)的写时钟信号和/或读时钟信号;
送入控制单元(U6)的时钟信号作为写时钟信号和/或读时钟信号;
3)数据的循环存储和顺序读出:
数据组合存储单元(U5)根据时钟处理单元(U4_2)送入的写时钟信号对多路数据信号进行组合排列,恢复出实际的波形数据并存储;
控制单元(U6)根据写时钟信号为数据组合存储单元(U5)产生写地址计数,通过写使能和写触发双控制数据组合存储单元(U5),实现数据的循环存储和预触发记录;根据读时钟信号为数据组合存储单元(U5)产生读地址计数,通过读使能和读触发双控制数据组合存储单元(U5),实现数据的顺序读出;并根据相应的接口读写时序控制,实现数据组合存储单元(U5)的读出数据和外部接口之间的通信;
其中数据存储和读出的具体步骤如下:
3.1)控制单元(U6)通过时钟信号判断是否写使能;
3.2)如是,则向数据组合存储单元(U5)循环写入数据,如否,返回步骤3.1);
3.3)在向数据组合存储单元(U5)循环写入数据的同时,控制单元(U6)判断是否写触发;
3.4)如是,则再向数据组合存储单元(U5)写入一定量的触发数据,如否,返回步骤3.3);
3.5)在向数据组合存储单元(U5)写入触发数据的同时,控制单元(U6)判断是否写满;
3.6)如是,则存储结束,控制单元(U6)给出最后一个写地址计数,进行步骤3.7),如否,返回步骤3.5);
3.7)控制单元(U6)通过时钟信号判断是否读使能;
3.8)如是,控制单元(U6)则判断是否读触发,如否,返回步骤3.7);
3.9)如是,控制单元(U6)产生读地址计数,进而顺序读出数据组合存储单元(U5)中的数据,读地址首位计数为写地址计数停止的下一个地址计数;进行步骤3.10),如否,返回步骤3.8);
3.10)控制单元(U6)判断是否读空;
3.11)如是,则返回步骤3.1),如否,返回步骤3.10)。
2.根据权利要求1所述基于FPGA的高速ADC采样数据接收缓存方法,其特征在于:
所述步骤1.3)中对数据信号进行降速采用FPGA内部的原语—iserdes,使用1个iserdes单元可以对数据进行2-6倍降速,使用2个级联的iserdes单元可以对数据进行2-10倍降速;
所述步骤1.2)对数据信号进行延时调节和步骤2.1)对时钟信号的粗延时调节,采用FPGA内部的原语—IODELAY;
所述步骤2.2)对时钟信号进行抖动控制,采用FPGA内部的IP核—PLL锁相环;
所述步骤2.3)对时钟信号进行精细延时、相位调整和频率合成,采用FPGA内部的IP核—DCM数字时钟管理器。
3.根据权利要求1所述基于FPGA的高速ADC采样数据接收缓存方法,其特征在于:
在步骤1.3)进行数据降速时,时钟捕获数据的方式为双沿模式。
4.根据权利要求1所述基于FPGA的高速ADC采样数据接收缓存方法,其特征在于:
经过时钟处理单元(U4_2)处理后的时钟信号走线利用FPGA内部的专用全局时钟布线资源。
5.一种基于FPGA的高速ADC采样数据接收缓存系统,其特征在于:包括多路数据处理单元、时钟单元、数据组合存储单元(U5)、控制单元(U6),所述数据处理单元包括依次连接的数据接收单元(U1_1)、数据延时单元(U1_2)和数据降速单元(U2);所述时钟单元包括依次连接的时钟接收延时单元(U3)时钟去抖动单元(U4_1)及时钟处理单元(U4_2);所述控制单元(U6)用于控制数据处理单元、时钟单元和数据组合存储单元(U5);
所述数据接收单元(U1_1)接收ADC输出的差分数据信号,并对ADC输出的高速采样差分数据信号进行终端端接,实现数据信号的电平转换,输出串行数据信号;
所述数据延时单元(U1_2)根据参考时钟信号对电平转换后的数据信号进行延时调节,保证多路数据信号在同一时刻跳变;
所述数据降速单元(U2)对数据接收延时单元(U1)输出的串行数据信号进行串并转换,并根据接收时钟信号及分频时钟信号对数据进行展宽降速,每路数据降速单元(U2)的输出信号均送入数据组合存储单元(U5)进行组合存储;数据展宽的宽度为2-10,展宽宽度与数据组合存储单元(U5)中的数据存储宽度相关;
所述时钟接收延时单元(U3)接收ADC输出的差分时钟信号,并对ADC输出的差分时钟信号进行终端端接,保证时钟信号完整性;同时对差分时钟信号进行粗延时调节,增加系统的建立时间和保持时间裕量;
所述时钟去抖动单元(U4_1)对输入的时钟信号进行抖动控制;
所述时钟处理单元(U4_2)对抖动控制后的时钟信号分别进行精细延时、相位调整和频率合成后再分别送入数据接收延时单元(U1)、数据降速单元(U2)、数据组合存储单元(U5)及控制单元(U6);
送入数据接收延时单元(U1)作为数据延时单元(U1_2)的参考时钟信号;
送入数据降速单元(U2)的信号为接收时钟信号及分频时钟信号,其中接收时钟信号为时钟正向信号和/或时钟反向信号;
送入数据组合存储单元(U5)的时钟信号作为数据组合存储单元(U5)的写时钟信号和/或读时钟信号;
送入控制单元(U6)的时钟信号作为写时钟信号和/或读时钟信号;
所述数据组合存储单元(U5)在控制单元(U6)的控制下,对多路数据信号进行组合排列,恢复出实际的波形数据,实现数据循环存储、预触发记录和顺序读出,实现与外部接口通信。
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