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TD-LTE系统中数据转存技术的研究及实现
&&&&图4是在Modelsim SE 6.5中截取的数据写入的仿真图,当state处于0001状态,同时WRITE_EN拉高后,app_af_cmd信号为000,表明可以向DDR2 SDRAM中写入数据,地址信号app_af_addr每次累加4,数据信号app_wdf_data交替发送测试数据0xedcb4abcd,数据通过FPGA和DDR2 SDRAM之间的双向数据线ddr2_dq写入到DDR2 SDRAM中。
3.2 综合实现
&& &在Modelsim SE 6.5中完成测试仿真,当测试仿真准确无误后,完成综合实现,生成的比特文件下载到FPGA芯片中,进行板级调试与验证。通过在线逻辑分析仪,观测到的DDR2 SDRAM控制器读/写时序如图5、图6所示。
&&& 图5是在Chipscope中截取的一段DDR2 SDRAM写操作的时序图。在写使能信号触发的条件下,app_wdf_wren信号拉高,同时app_af_cmd信号为000指示写操作,在app_af_wren的上升沿写入地址,由于BL=4,地址每次累加4,&X&和&O&竖线分别对应的是第一、二个32 bit的数据(即4个16 bit数据),每个地址对应4个16 bit数据。由于选用的DDR2 SDRAM 具有2GB的存储空间,每一个TD-LTE下行帧的IFFT数据存储完就发送一次,数据量小于2GB,不用考虑会溢出的情况。
&& &图6是在Chipscope中截取的一段DDR2 SDRAM读操作的时序图。在读使能信号触发的条件下,app_af_wren信号拉高,同时app_af_cmd信号为001指示读操作,每一个时钟沿写入一个读地址,每次地址累加4,在一段时延后,rd_data_valid信号拉高,指示有效数据输出,rd_data_fifo_out输出端口上依次输出对应地址的数据。&O&竖线处的数据对应的就是&X&竖线处地址的第一个32 bit数据,也就是图5中写入的第一个数据。
3.3 设计优化
&& &针对DDR2 SDRAM控制器验证调试时出现的异常/错误现象进行优化和改进:
&& &(1)时钟触发不稳定。TD-LTE系统设计中,内部模块较多,由DSP提供一个100 MHz时钟作为多个模块的时钟,造成时钟触发不稳定,影响数据采样的稳定。
&& &优化方案:在时钟触发不稳定的模块前,增加一个数字时钟管理模块(DCM),达到稳定时钟、精确数据采样的目的。
&& &(2)不同时钟域之间数据传输。由于IFFT模块也在FPGA中完成,而IFFT模块的输出时钟和DDR2 SDRAM 控制器输入时钟频率相位不同,造成数据采样的错误。
&& &优化方案:在IFFT模块和DDR2 SDRAM 控制器模块之间增加一个异步FIFO模块,这样OFDM基带信号就能正确写入到DDR2 SDRAM中。
&& &(3)抖动现象。由于实际板子的影响,按下硬件信号复位时,发生了明显的抖动现象。
&& &优化方案:在代码编写过程中,增加了去抖动程序,使代码更加优化。例如高电平复位时,将复位信号扩展为10个全为1的比特(10&h3ff)进行判断。
4 性能分析与结论
&& &DDR2 SDRAM设计使用Xilinx公司的高性能软件ISE10.1[6],选择芯片为Xilinx公司Virtex-5系列的XC5SX95T(speed-2),DDR2 SDRAM的型号为MT47H128M16,2GB存储空间。综合实现时,利用Synplify Pro 9.6.1进行逻辑优化后,运行的最大时钟频率为281.021 MHz,按照本文的设计实现方法,资源占用量得到很大程度的减少,因而资源占用情况已比较合理,详细资源利用情况如表1所示。
&&& 从基带板调试验证的结果看,大容量的OFDM基带信号存储到DDR2 SDRAM中,不仅节省了芯片内部的RAM存储空间,而且大大提高了数据处理速度和精度。读/写操作的实现是由DDR2 SDRAM控制器内部控制的,从写入数据和读出数据的一致性看,DDR2 SDRAM控制器的设计满足要求,为下一步数据的正确处理提供了可靠保证。该设计实例提供了仿真及实现具体流程,对于大容量高速高性能系统开发具有良好的参考和应用价值。
[1] 3GPP TS 36.211 v9.0.0:Physical Channnels and Modulation(Release 9).2009(12).
[2] Wang Xuzhi,Ma Yanru.Design of DDR2 SDRAM Controller for Video Post Processing Pipeline[C].2009(12).
[3] Chen Shuangyan,Wang Donghui.An Innovative Design& of the DDR/DDR2 SDRAM Compatible Controller[C].2005(10).
[4] Xilinx Memory Interface Generator(MIG) User Guide[M].UG086(v2.1).2008(9).
[5] 须文波,胡丹.DDR2 SDRAM控制器的FPGA实现[J].江南大学学报,2006(4).
[6] 胡彬.Xilinx ISE Design Suite 10.x FPGA开发指南-逻辑设计篇[M].北京:人民邮电出版社,2008.
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& & 楼主你好,所谓TD-LTE就是移动的4G网络,vivo Xplay3S是可以使用移动4G网络的。
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