DSP和CPLD的空间瞬态光辐射信号实时探测研究
３．４ ＦＩＦＯ存储
ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）是一种先进先出的存储器，即先读入的数据先读出。ＦＩＦＯ存储器自身的访问时间一般为几十纳秒。Ａ／Ｄ转换器等外设速度一般比ＤＳＰ慢。如果采用ＦＩＦＯ，Ａ／Ｄ可以先将数据送往ＦＩＦＯ，一旦ＦＩＦＯ满，ＦＩＦＯ再向ＤＳＰ申请中断。这样可以省去ＤＳＰ等待与查询的时间，而且中断次数也可以减少，从而提高传输速度。
本系统中,ＦＩＦＯ作为缓冲存储器给上升速率初判电路和ＤＳＰ处理器提供数据，同时作为变速率采样结果的暂存单元。本文采用美国ＩＤＴ公司的ＩＤＴ７２ＸＸＸ系列同步并行ＦＩＦＯ实现对数据的缓存。
４ ＤＳＰ信号识别及存储模块
４．１ ＤＳＰ处理及存储
目标信号自动识别能量范围和录取的核心是ＤＳＰ信号处理模块。为了满足实时处理的要求，硬件的选取应以尽可能少的占用系统时间资源为基础。从这个基本原则出发，采用ＴＭＳ３２０Ｃ３２作为处理器。它是目前ＴＩ公司浮点ＤＳＰ系列中性
价比较高、在国内已得到广泛应用的芯片。它的指令周期为３３／４０／５０ｎｓ，具有丰富的硬件资源，如内部有５１２字节的ＲＡＭ、串行口、分开的程序总线、数据总线和ＤＭＡ总线等，并且外部存储器宽度可变、有程序引导（Ｂｏｏｔ－ｌｏａｄ）功能。在软件方面，它丰富的指令系统、灵活的程序控制、流水线操作和多样的寻址方式等特点使其特别适合于数字信号处理。
ＤＳＰ处理模块主要由ＤＳＰ、慢速ＥＰＲＯＭ、高速ＳＲＡＭ、绝对时钟芯片ＲＴＣ（Ｒｅａｌ－Ｔｉｍｅ－Ｃｌｏｃｋ）及ＲＳ２３２串口组成，
其运行机制如图７所示。其中，选择慢速ＥＰＲＯＭ主要是为了降低系统成本，本文采用美国ＡＴＭＥＬ公司的ＡＴ２７Ｃ０１０芯片。用于存储程序和初始化数据。高速ＳＲＡＭ用于程序执行和数据的暂存，本文采用美国ＩＳＳＩ公司的ＩＳ６１Ｃ６４１６芯片，它与慢速ＥＰＲＯＭ配合，既降低了系统成本，又能使程序快速运行，实现对信号的实时处理。
如图７，一旦目标事件发生，输入信号经Ａ／Ｄ转换后，数据缓存在ＦＩＦＯ中，以备ＤＳＰ调用。ＤＳＰ上电复位后，将存储在慢速ＥＰＲＯＭ中的程序装载到高速ＳＲＡＭ中运行，对暂存在ＦＩＦＯ中的目标信号数据进行能量范围的识别和处理；然后从绝对时钟芯片ＲＴＣ取得目标事件发生的时刻值，和处理结果一起存储在ＳＲＡＭ中；并将信号处理结果与发生时刻值从ＲＳ２３２串口输出到ＰＣ机。
如图８所示，系统工作流程是：空间瞬态光辐射信号经光辐射探测器转换为电信号，经前级预处理电路放大、去噪并压缩动态范围；若信号超过阈值，则阈值触发电路触发Ａ／Ｄ采样后暂存在ＦＩＦＯ中，否则不触发Ａ／Ｄ；由上升速率初判电路初步检测信号初始值的上升速率?熏当上升速率满足设定要求时，产生上升速率触发信号，否则丢弃当前数据；上升速率触发信号产生后，ＤＳＰ从ＦＩＦＯ中取得数据，对信号进行模式识别和处理，存储处理结果并经接口电路传送到ＰＣ机。
４．２ 绝对时钟芯片ＲＴＣ
所谓绝对时钟是指不仅支持每天时间的更新，而且支持日期（世纪、年、日、星期）更新的一种永久性时钟电路。本文采用美国ＭＯＴＯＲＡＬＡ公司的ＤＳ１２８８７时钟芯片，它对年、月、日、时、分、秒、星期进行自动记录，内含１１４字节的ＲＡＭ单元和内置晶振电路，支持多种中断方式，备用电池可供其工作１０年，是目前计算机上的主流实时时钟芯片。
４．３ ＲＳ２３２串口
由于ＲＳ２３２串口电平标准采用了负逻辑，与ＤＳＰ的电平标准不兼容，所以采用ＲＳ２３２串口收发的数据需要进行电平转换。本文采用美国ＭＡＸＩＭ公司的ＭＡＸ２３２芯片作为电平转换器件，它仅需＋５Ｖ电源，电平转换所需的±１０Ｖ电源由片内电荷泵产生。
《DSP和CPLD的空间瞬态光辐射信号实时探测研究(第3页)》
★读了本文的人也读了：