打印机双通道四端口异步FIFO控制器IP核设计

发布时间：2017-10-21 14:50

  本文关键词：打印机双通道四端口异步FIFO控制器IP核设计

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【摘要】：第二代双倍数据传输率同步动态随机存取存储器（Double Data Rate TwoSynchronous Dynamic Random Access Memory，DDR2SDRAM）具有价格低廉、容量大、访问速度快等优点，是存储介质的理想选择。但DDR2SDRAM的读写操作复杂、参数众多，导致了使用的局限性。 打印机作为计算机系统重要的输出设备之一，需要有高速实时的大容量数据存储系统作为支撑。为了解决打印机系统中海量数据存储控制问题，本文提出并实现了一种使用DDR2SDRAM作为存储器，利用FPGA访问控制双通道四端口异步FIFO的解决方案。 论文首先介绍了DDR2SDRAM的存储结构及操作方法，通过设计DDR2SDRAM控制模块实现了对DDR2SDRAM IP核的操作，形成了一个通用的DDR2SDRAM控制器。这种纯硬件数据存取方式，不仅提高了数据的访问速度，还大大提高了打印机的存储容量，实现海量的数据存储。然后在所设计的DDR2SDRAM控制器基础上，采用分时复用技术设计了双通道四端口异步FIFO控制器IP核，实现了双通道数据访问路径，满足了打印机双路数据存取控制的需求。该IP核提供了具有FIFO传输特性的外部接口，屏蔽了DDR2SDRAM复杂的内部时序，使用方便灵活；可方便扩展成多通道且深度可配置，灵活提供用户所需的多通道信息交流。最后，论文给出了通过在线调试验证系统设计正确性的方法和结果。实验结果表明，，完成的IP核与打印机其它组成部分接口简单灵活，数据传输率高，出错率低，为实现打印机实时、高速、海量的数据存储提供了支持。
【关键词】：DDR2SDRAM 打印机 双通道四端口异步FIFO控制器 FPGA
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP334.8;TP333
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 选题背景7
• 1.2 LED 打印机简介7-8
• 1.3 论文结构8-11
• 第二章 相关理论基础11-27
• 2.1 DDR2 SDRAM 原理11-19
• 2.1.1 内存类型对比11-13
• 2.1.2 DDR2 SDRAM 结构13-15
• 2.1.3 DDR2 SDRAM 状态机15-17
• 2.1.4 DDR2 SDRAM 工作时序17-19
• 2.2 IP 核19-23
• 2.2.1 IP 核简介19-20
• 2.2.2 DDR2 SDRAM IP 核20-23
• 2.3 Avalon-MM 总线交换架构23-25
• 2.4 SignalTap II 内嵌式逻辑分析仪25-27
• 第三章 IP 核总体方案设计及 DDR2 SDRAM IP 核配置27-35
• 3.1 设计要求27-30
• 3.1.1 LED 打印机功能介绍27-29
• 3.1.2 需求分析29-30
• 3.2 设计方案30-31
• 3.3 DDR2 SDRAM IP 核配置31-35
• 3.3.1 配置方法31-33
• 3.3.2 系统集成问题及解决方案33-35
• 第四章 DDR2 SDRAM 控制模块设计35-47
• 4.1 总体设计35-36
• 4.2 读写通道控制单元36-40
• 4.2.1 写通道控制单元36-38
• 4.2.2 读通道控制单元38-40
• 4.3 地址控制40-42
• 4.4 控制模块封装42-44
• 4.5 DDR2 SDRAM 控制器封装44-47
• 第五章 双通道四端口异步 FIFO 控制模块设计47-57
• 5.1 总体设计47-48
• 5.2 仲裁逻辑48-51
• 5.2.1 响应速度问题48-49
• 5.2.2 通道仲裁49-51
• 5.3 选通逻辑51-53
• 5.4 FIFO 接口53-54
• 5.5 IP 核封装54-57
• 第六章 IP 核部署与调试57-65
• 6.1 系统硬件构成57-59
• 6.1.1 EP3C120F780C858-59
• 6.1.2 DDR2 SDRAM59
• 6.2 IP 核实例化59-60
• 6.3 独立调试60-61
• 6.4 联合调试61-65
• 第七章 结束语65-67
• 7.1 总结65
• 7.2 展望65-67
• 致谢67-69
• 参考文献69-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 ;OKI LED打印机推动“绿色办公”[J];办公自动化;2009年23期

2 何伟;王艳;张玲;邬丽娜;;基于Avalon总线的图像解压缩IP核设计[J];电子技术应用;2011年07期

3 姚海根;;数字印刷的起源和发展[J];中国印刷与包装研究;2010年05期

4 李鑫;;未来由LED点亮[J];数码印刷;2008年01期

5 梁华英;高文强;;基于Cyclone Ⅲ FPGA的DDR2接口设计分析[J];世界电子元器件;2011年04期

6 李文江;赵增辉;;用SignalTap II逻辑分析仪调试FPGA[J];无线电工程;2007年01期

7 刘霖;黄岩;;LED打印技术的特点与应用[J];印刷杂志;2008年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 赵志刚;大面积高分辨率数字X射线探测器关键技术的研究[D];华中科技大学;2010年

本文编号：1073963