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高速数据采集系统中的存储与传输控制逻辑设计
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随着信息科学的飞速发展，数据采集和存储技术广泛应用于雷达、通信、遥测遥感等领域。在高速数据采集系统中，由ADC转换后的数据需要存储在存储器 中，再进行相应的处理，保证快速准确的数据传输处理是实现高速数据采集的一个关键。由于高速ADC的转换率很高，而大容量RAM相对ADC输出速度较慢， 保持高速数据存储过程的可靠性、实时性是一个比较棘手的问题。对于数据采集系统中的大容量高速度数据存储、传输，本文提出一种基于FPGA的多片RAM实 现高速数据的存储和传输的方案，并应用于1GS/s数据采集系统中，实现了以低成本RAM完成高速实时数据存储系统的设计。
方案选择
高速的数据采集速度是保证数据采集精度的标准，但往往在数据处理时并不需要以同样的速度来进行，否则对硬件的需求太高，成本也较高。这就需要有一个数据缓存单元，将数据有效地存储，再根据系统需求进行数据处理。
通常构成高速缓存的方案有三种。第一种是FIFO(先进先出)方式。FIFO存储器就像数据管道一样,数据从管道的一头流入，从另一头流 出，先进入的数据先流出。FIFO具有两套数据线而无地址线，可在其一端写操作而在另一端读操作，数据在其中顺序移动，因而能够达到很高的传输速度和效 率，且由于省去了地址线而有利于PCB板布线。缺点是只能顺序读写数据，不易灵活控制，而且大容量的高速FIFO非常昂贵。
第二种是双口RAM方式。双口RAM具有两套独立的数据、地址和控制总线，因而可从两个端口同时读写而互不干扰，并可将采样数据从一个端口 写入，而由控制器从另一个端口读出。双口RAM也能达到很高的传输速度，并且具有随机存取的优点，缺点是大容量的高速双口RAM的价格很昂贵。
第三种是高速SRAM切换方式。高速SRAM只有一套数据、地址和控制总线，可通过三态缓冲门分别接到A/D转换器和控制器上。当A/D采 样时，SRAM由三态门切换到A/D转换器一侧，以使采样数据写入其中。当A/D采样结束后，SRAM再由三态门切换到控制器一侧进行读写。这种方式的优 点是SRAM可随机存取，同时较大容量的高速SRAM有现成的产品可供选择。
从降低成本上考虑，采用第三种方式实现大容量数据存储功能。结合1GS/s数据采集系统的要求，存储深度为4MB。选择ISSI公司的静态RAM，由8片IS61LV25616构成4MB测试数据的存储，系统结构如图1所示。
 图1 数据存储原理框图 数据存储设计
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