一種基于FPGA的多路視頻通道控制系統設計

　　2．2 雙口RAM及開(kāi)關(guān)信號編碼設計

　　雙口RAM分為真、假2種雙口。真雙口2個(gè)端口都可以讀寫(xiě)，互不干擾。本次設計根據實(shí)際需要，添加的RAM模塊一端只讀，另一端只寫(xiě)，讀寫(xiě)互不干擾。根據上述分析可知，開(kāi)關(guān)控制信號只能知道有開(kāi)關(guān)控制動(dòng)作發(fā)生，但是不能識別具體哪個(gè)開(kāi)關(guān)發(fā)生了動(dòng)作。因此，設計中首先利用MegaWizardPlug_In Manager中的宏功能塊RAM：2_PORT產(chǎn)生1個(gè)雙口RAM存儲塊，然后對這個(gè)宏功能模塊的參數進(jìn)行適當調整，產(chǎn)生一個(gè)滿(mǎn)足自己特定要求的模塊，如圖5所示。

　　設計過(guò)程中，首先將開(kāi)關(guān)動(dòng)作進(jìn)行編碼。然后將編碼后的數據存進(jìn)空間大小為8的雙口RAM中。當BF561檢測到PF9上的脈沖后，在PF中斷中讀取RAM中指定地址的數據，然后根據這個(gè)數據進(jìn)行開(kāi)關(guān)狀態(tài)解碼并按解碼后的控制信息對2塊MAX4312器件進(jìn)行操作以控制視頻通道。對開(kāi)關(guān)動(dòng)作進(jìn)行的編碼程序代碼如下：

　　整個(gè)設計有4種開(kāi)關(guān)動(dòng)作，程序中分別將其編碼成數據0l、02、03、04，然后將編碼后的這4個(gè)數據存入雙口模塊中，等待BF561來(lái)讀取并進(jìn)行解碼。圖6是SignalTapⅡLogic Analyzer中對脈沖開(kāi)關(guān)向右撥動(dòng)后存入RAM中的數據進(jìn)行采樣。

　　程序中RAM的讀信號rden_signal是由DSP發(fā)送的地址信號DSP_A、BANK選擇信號DSP_AMSl以及DSP讀信號DSP_ARE進(jìn)行控制的。當DSP不從雙口讀取數據時(shí)，必須給DSP的數據線(xiàn)賦值高阻，以免影響SDRAM對DSP數據線(xiàn)的操作。賦值指令如下：assignDSP_D=(rden_signal=l 'b1)？DSP_D_TEMP；8 'hzz；其中DSP_D_TEMP是從雙口中讀取的數據。

　　3 結論

　　首先介紹了整個(gè)系統的工業(yè)背景和硬件架構，然后著(zhù)重闡述了怎樣在FPGA中處理開(kāi)關(guān)控制信號，以達到可靠響應每個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作的目的。整個(gè)設計程序是在QuartusⅡ平臺上用Verilog硬件描述語(yǔ)言編寫(xiě)，利用QuartusⅡ中的下載工具和SignalTapⅡLogic Analyzer工具進(jìn)行下載、實(shí)時(shí)采樣，并多次調試驗證。本次設計已經(jīng)成功應用于布機告警系統中，每次撥動(dòng)開(kāi)關(guān)都能準確、可靠的切換視頻通道。雖然此系統中只有兩種開(kāi)關(guān)，但是整個(gè)程序的設計思想對多種開(kāi)關(guān)控制也是通用的，只需在細節上稍作改變就能識別多種開(kāi)關(guān)動(dòng)作。