pld在drfm中的应用

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1、PLD在DRFM中的应用

2、第1...　图1宏单元中的乘积项　　其宏单元的基本结构是一个乘积项（如图1），深色部分是乘积项选择矩阵。并且每个逻辑阵列块都包含16个宏单元，通过这种结构和其扩展可以实现更为复杂的逻辑功能。　　此外，每个宏单元通过一个可编程寄存器对时钟和控制信号进行统一管理，从而可以稳定地实现高速逻辑运算。　　可以说，MAX3000A优异的性能能够将DRFM的优越性得到发挥。2．系统结构　　DRFM系统的构成如图2所示，它由PLD、ADC（8位）、FIFO(firstinfirstout)、DAC（8位）和单片机构成。其中单片机负责与外界通信，确定是否有信号输入。500)

3、this.style.ouseg(this)">图2PLD实现DRFM框图　　其工作过程如下：首先DRFM将接收机（省略）接收的信号下变频后经过ADC进行模数变换形成高速数据流，然后这些高速数据流被分成四路或者多路相对低速的数据流进行存储，接着在PLD的控制下再利用和FIFO写时钟相同的时钟读出FIFO中存储的数据，最后四路数据经合成器和DAC后传输给上变频器发射出去。如图2。3．PLD的编程实现　　对于整个电路来说，其关键是工作时钟和延时功能的实现。　　为了满足系统的工作带宽，通常会采用很高的工作时钟（根据那奎斯特采样定律，采样时钟至少应为信号带宽的两倍）。但是高时钟存储会增加电

4、路设计的成本。所以通常采用高采低存技术来降低成本，即将采样的数据流分成多路数据流进行存储。举例来说，采样速率为400MHz，当分成四路进行存储后，每一路的存储速率为100MHz。但是将数据流分成多路进行存储，其存储时钟沿又很难保证对应关系（四路时钟每路90°相移），而利用PLD设计可以很好地解决这些问题。　　同样，延时功能对于整个系统也起着十分关键的作用，可以说没有它就缺少了设计的依据。　　下面分别介绍基于PLD的时钟和延时功能的实现。　　3.1时钟实现　　对于DRFM来说，多路FIFO写、读时钟直接关系到数据是否能够被有效地写入和读出，如果时钟处理不当，整个系统就不能有效地工作。

5、利用单独的D触发器和与或门逻辑器件组合，也可以实现四路时钟，但稳定性不能保证。而利用PLD实现四路时钟，可以相对容易地实现比较稳定的四路时钟，且每路时钟沿都能保证得很好。如下图，采样时钟二分频后的时钟信号用作PLD的全局工作时钟，通过一定的逻辑最终实现以下四路时钟信号：500)this.style.ouseg(this)">图3四路存储时钟时序图　　在信号合成中也利用到上面的四路存储时钟，即用上面的四路时钟将数据读出后，同时让四路时钟作为选通器件使能信号（使能信号高时为有效输出，低时输出低电平），这样在采样时钟的每一个周期内只有一个数据有效，并且四路输出叠加后信号与有效输出的一路相

6、同，从而完成了数据的合成。　　如图3，如果每一路FIFO能够实现最大的工作时钟是100MHz，当采用四路并行工作后，采样时钟就可以达到400MHz，比单路存储工作其时钟提高四倍。为了实现上述对应的时钟关系，采用图4的设计。500)this.style.ouseg(this)">图4读写时钟实现逻辑图　　其中CIN是采样时钟二分频后时钟信号。它被分成两路反向时钟后经过一次分频，再将输出时钟进行一定的逻辑调整就得到了四路时钟。　　由文献[2]，当采用正交采样技术，可以将系统的时钟扩展一倍。如果将正交采样技术和分路存储技术（假设四路存储）结合到一起，在不考虑系统体积的因素下，理论上可以将

7、整个系统时钟相对于单路存储扩展8倍。　　3.2延时的实现　　DRFM的距离欺骗是通过FIFO读使能和写使能之间的延时来实现的，其原理如下：通过单片机给定的中断信号确定是否有信号输入。当确定有时，将信号采样存储，同时启动内部计数器工作。当计数器计数到一定值（其值可以通过单片机给定，也可以通过PLD内部得到）时，使FIFO读使能有效，将数据读出交由DA变换，从而完成一定的延时功能。此延时值根据模拟不同的运动方式（匀速运动、加速运动）应分别满足下面的关系：　　当前一次延时操作完成后，PLD从单片机将另一延时值读入或自动产生另一延时值，并将读写使能都置为无效（FIFO为空时读自动无效），等

8、待下一次信号的输入。　　为了确保信号的数据全部存储而不被丢失，除了使FIFO存储容量满足一定要求，还应使写使能有效期内存储的数据不能超过存储器的存储深度，以避免数据溢出。　　为了使延时值不会超过雷达所能探测的最大距离，计数延时的最大值也应该满足一定的要求。图5是设计流程图。500)this.style.ouseg(this)">图5PLD实现延时流程图　　在设计中我采用的方式是内部自发产生延时值。其中cin1[7..0]为循环计数值，gclk为全局工作时钟，rsin为