基于SDRAM文件结构存储方式的数据缓存系统

O 引言

面对不同的应用场景，原始采样数据可能包含多种不同样式的信号，这给传统基于连续存储方式的数据缓存系统带来了挑战。除此之外，由于对不同信号的处理往往需要不同的数据帧结构，缓存系统的设计需要保存原始采样数据并能够实现数据的重组帧，以满足不同处理需求。

针对以上问题，本文提出了一种基于文件结构存储方式的

2 系统工作原理

2.1 文件结构的存储方式

所谓文件结构指的是，将帧头与其所对应的数据分区存储，在存储时将存储数据的首地址添加到帧头信息中，在读出时，先读取帧头找到数据的首地址，然后加上系统给定的偏移地址算出读取的起始地址，从该地址开始顺序读取要求长度(小于等于帧长)的数据，在送往后端系统时更新帧头信息，后端系统收到数据无需做预处理直接进行计算即可。图2是2种存储结构的比较。

基于文件结构的存储方式便于对数据进行管理与操作，功能扩展容易。例如有些处理只对数据的帧头信息进行相关操作，基于文件结构的存储模式可以很方便地支持这种工作模式，只需对缓存介质的帧头区进行操作，而传统的设计则很难满足这种需求，因此新的设计极大地提高了系统的灵活性。

2.2 数据重组帧的实现

在设计上，用SDRAM的BANK0(BANK地址"00")和BANKl(BANK地址"01")存储原始数据，BANK2(BANK地址"10")存储要送往后端计算的数

据，BANK3(BANK地址"11")存储数据的帧头信息。系统在接收到数据重组帧命令后，按照要求抽取，帧数，帧长和帧间隔从低BANK区读取原始数据送入数据重组帧模块形成新的数据帧结构，然后将新的数据帧结构按照文件结构存储到高BANK区中。其实现框图如图3所示。

3 控制模块的结构化状态机设计

在系统架构上采用了结构化状态机的设计方法，通过分层有限状态机实现了主控状态机与具体操作控制状态机的分离，使设计结构清晰，划分合理。降低了设计的复杂性，同时使系统更具有通用性。

3.1 高层工作模式主控状态机设计

该缓存系统有3种工作模式：写模式，读模式和数据重组帧模式。其状态转移图如图4所示。

作者：于跃忠 黄 振 林孝康 来源：现代电子技术