为有效解决弹光调制(photoelastic modulation)傅里叶变换光谱仪数据采集速度高、存储容量大的问题,提出了一种基于FPGA和SDRAM相结合的高速数据存储方案。该方案在分析SDRAM的工作时序和系统各功能模块的基础上,在Xilinx ISE 12.4的开...为有效解决弹光调制(photoelastic modulation)傅里叶变换光谱仪数据采集速度高、存储容量大的问题,提出了一种基于FPGA和SDRAM相结合的高速数据存储方案。该方案在分析SDRAM的工作时序和系统各功能模块的基础上,在Xilinx ISE 12.4的开发环境中,利用Verilog硬件描述语言编程,对数据的高速存储进行了设计输入和仿真验证,实现了SDRAM的突发全页传输模式,读写速度达到了100MHz,存储容量为64M,通过设计存储控制板实现了硬件测试,验证了该设计的可行性和准确性,实现了弹光调制傅里叶变换光谱仪高速大容量数据存储。展开更多
随着工艺制程的不断微缩,动态随机存储器(dynamic random access memory,DRAM)的集成度持续提高,单颗芯片上存储单元的数目呈指数增长,随之带来的是芯片发热严重和泄漏电流增大等问题,为了实时监测内部温度并控制相应的刷新操作,DRAM需...随着工艺制程的不断微缩,动态随机存储器(dynamic random access memory,DRAM)的集成度持续提高,单颗芯片上存储单元的数目呈指数增长,随之带来的是芯片发热严重和泄漏电流增大等问题,为了实时监测内部温度并控制相应的刷新操作,DRAM需要在内部集成温度传感器。文章从DRAM的基本结构、工作原理和实际工作中对内置温度传感器的需求出发,研究不同读出架构的集成式温度传感器的优缺点,考虑到感温精度、感温范围、功耗和成本等因素以及DRAM产品规格说明书中对内置温度传感器的要求,设计出一款基于时域读出架构的免校准低功耗温度传感器。采用19 nm的互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)工艺进行仿真验证,结果表明,免校准的前提下,该温度传感器在0~110℃的感温范围内具有3℃的仿真精度,版图面积为0.189 mm^(2),平均功耗为340.31μW,感温时间为550μs。文章设计的温度传感器满足DRAM对于内置温度传感器的要求,且大大降低了DRAM的生产成本。展开更多
文摘存储器是现代电子系统的核心器件之一,常用于满足不同层次的数据交换与存储需求.然而频率提高、时钟抖动、相位漂移以及不合理的布局布线等因素,都可能导致CPU对存储器访问稳定性的下降.针对同步动态随机读写存储器(synchronous dynamic random access memory,SDRAM)接口的时钟信号提出了一种自适应同步的训练方法,即利用可控延迟链使时钟相位按照训练模式偏移到最优相位,从而保证了存储器访问的稳定性.在芯片内部硬件上提供了一个可通过CPU控制的延迟电路,用来调整SDRAM时钟信号的相位.在系统软件上设计了训练程序,并通过与延迟电路的配合来达到自适应同步的目的:当CPU访问存储器连续多次发生错误时,系统抛出异常并自动进入训练模式.该模式令CPU在SDRAM中写入测试数据并读回,比对二者是否一致.根据测试数据比对结果,按训练模式调整延迟电路的延迟时间.经过若干次迭代,得到能正确访问存储器的延迟时间范围,即"有效数据采样窗口",取其中值即为SDRAM最优时钟相位偏移,完成训练后对系统复位,并采用新的时钟相位去访问存储器,从而保证读写的稳定性.仿真实验结果表明,本方法能迅速而准确地捕捉到有效数据采样窗口的两个端点位置,并以此计算出最佳的延迟单元数量,从而实现提高访问外部SDRAM存储器稳定性的目的.
文摘为有效解决弹光调制(photoelastic modulation)傅里叶变换光谱仪数据采集速度高、存储容量大的问题,提出了一种基于FPGA和SDRAM相结合的高速数据存储方案。该方案在分析SDRAM的工作时序和系统各功能模块的基础上,在Xilinx ISE 12.4的开发环境中,利用Verilog硬件描述语言编程,对数据的高速存储进行了设计输入和仿真验证,实现了SDRAM的突发全页传输模式,读写速度达到了100MHz,存储容量为64M,通过设计存储控制板实现了硬件测试,验证了该设计的可行性和准确性,实现了弹光调制傅里叶变换光谱仪高速大容量数据存储。
文摘随着工艺制程的不断微缩,动态随机存储器(dynamic random access memory,DRAM)的集成度持续提高,单颗芯片上存储单元的数目呈指数增长,随之带来的是芯片发热严重和泄漏电流增大等问题,为了实时监测内部温度并控制相应的刷新操作,DRAM需要在内部集成温度传感器。文章从DRAM的基本结构、工作原理和实际工作中对内置温度传感器的需求出发,研究不同读出架构的集成式温度传感器的优缺点,考虑到感温精度、感温范围、功耗和成本等因素以及DRAM产品规格说明书中对内置温度传感器的要求,设计出一款基于时域读出架构的免校准低功耗温度传感器。采用19 nm的互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)工艺进行仿真验证,结果表明,免校准的前提下,该温度传感器在0~110℃的感温范围内具有3℃的仿真精度,版图面积为0.189 mm^(2),平均功耗为340.31μW,感温时间为550μs。文章设计的温度传感器满足DRAM对于内置温度传感器的要求,且大大降低了DRAM的生产成本。
