乒乓ram介绍
基于DDR2 SDRAM乒乓双缓冲的高速数据收发系统设计
基于DDR2 SDRAM乒乓双缓冲的高速数据收发系统设计刘杰;赛景波【摘要】在高速数据收发系统设计中,首先需要解决的问题是实时数据的高速缓存,然而FPGA内部有限的存储资源无法满足海量数据缓存的要求。
为了解决系统中海量数据的缓存问题,系统创新提出了一种基于DDR2 SDRAM的乒乓双缓冲设计方案。
方案设计了两路基于DDR2 SDRAM的大容量异步FIFO,通过FPGA内部选择逻辑实现两条通路间的乒乓操作,从而实现数据的高速缓存。
实验结果表明,基于DDR2 SDRAM的数据收发系统实现了每路512 Mbit的缓存空间和200 MHz的总线速率,解决了海量数据的高速缓存问题。
%In the high-speed data transceiver system design, the first problem to be solved is the real-time data cache,However,the limited memory resources of FPGA can not meet the requirements of massive data cache,To solve the problem of system cache huge amounts of data,the system proposed ping-pong double buffering innovative design based on the DDR2 SDRAM. Design of two-way high-capacity asynchronous FIFO based on DDR2 SDRAM, selection logic operations to achieve a ping-pong between the two paths through the FPGA to achieve the cached da-ta . Experimental results show that the Data transceiver system based on DDR2 SDRAM realized every road 512 Mbit cache space and 200 MHz of the bus rate and solved the problem of the huge amounts of data cache.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P650-654)【关键词】高速数据收发;乒乓双缓冲;DDR2 SDRAM技术;异步FIFO【作者】刘杰;赛景波【作者单位】北京工业大学电控学院，北京100022;北京工业大学电控学院，北京100022【正文语种】中文【中图分类】TN919.6高速数据传输是现代信号处理的基础，在雷达、通信、遥测遥感等技术应用领域得到了广泛的应用。
FPGA乒乓操作及串并转换设计篇
FPGA/CPLD重要设计思想及工程应用乒乓操作及串并转换设计篇概述“乒乓操作”是一个常常应用于数据流控制的处理技巧，典型的乒乓操作方法如下图所示。
乒乓操作的处理流程输入数据流通过“输入数据选择单元”将数据流等时分配到两个数据缓冲区，数据缓冲模块可以为任何存储模块，比较常用的存储单元为双口RAM(DPRAM) 、单口RAM(SPRAM) 、FIFO等。
在第一个缓冲周期，将输入的数据流缓存到“数据缓冲模块1”。
在第2 个缓冲周期，通过“输入数据选择单元”的切换，将输入的数据流缓存到“数据缓冲模块2”，同时将“数据缓冲模块1”缓存的第1 个周期数据通过“输出数据选择单元”的选择，送到“数据流运算处理模块”进行运算处理。
在第3 个缓冲周期通过“输入数据选择单元”的再次切换，将输入的数据流缓存到“数据缓冲模块1”，同时将“数据缓冲模块2”缓存的第2 个周期的数据通过“输出数据选择单元”切换，送到“数据流运算处理模块”进行运算处理。
如此循环。
利用乒乓操作完成数据的无缝缓冲与处理乒乓操作可以通过“输入数据选择单元”和“输出数据选择单元”按节拍、相互配合的切换，将经过缓冲的数据流没有停顿地送到“数据流运算处理模块”进行运算与处理。
把乒乓操作模块当做一个整体，站在这个模块的两端看数据，输入数据流和输出数据流都是连续不断的，没有任何停顿，因此非常适合对数据流进行流水线式处理。
所以乒乓操作常常应用于流水线设计中，完成数据的无缝缓冲与处理。
串并转换串并转换是FPGA 设计的一个重要技巧，它是高速数据流处理的常用手段，串并转换的实现方法多种多样，根据数据的排序和数量的要求，可以选用寄存器、双口RAM(DPRAM) 、单口RAM(SPRAM) 、FIFO 等实现。
若想数据的缓冲区开得很大，可以通过DPRAM 实现了数据流的串并转换，对于数量比较小的设计可以采用寄存器完成串并转换。
如无特殊需求，系统中应该用同步时序设计完成串并之间的转换。
乒乓球的球拍类型
乒乓球的球拍类型乒乓球(ping-pong)，中国国球，是一种世界流行的球类体育项目。
以下是店铺为大家介绍乒乓球的球拍类型，希望大家喜欢!乒乓球拍球拍类型1.正胶海绵拍正胶就是胶皮颗粒向上、高度与直径相等的胶皮。
它弹性好，击球稳且速度快，略带下沉的感觉，适合近台快攻型的球员使用。
如果觉得自己手腕动作灵活，而大臂和腰腹力量不够，那最好选择以速度制胜的正胶球拍。
2.生胶海绵拍生胶就是颗粒向上、直径大于高度的胶皮。
特点是击球有下沉，搓球旋转弱，适合近中台选手使用。
3.反胶海绵拍反胶就是粘贴时粗面向下、黏性较大的光面向上的一种胶皮，全欧洲的选手均采用此种胶皮。
反胶打球的旋转力特强，所以打法以旋转为主的球员(如弧圈球、削球)必谙此道。
当然，反胶容易制造旋转，也容易吃转儿，掌握有一定难度。
4.长胶海绵拍一般来说，高度超过1.5毫米以上的胶皮称为长胶。
这种胶皮的胶粒很软，颗粒细长，支撑力小。
主动制造旋转的能力很差，主要依靠来球的强旋转或冲力大来增加回球的旋转度。
由于长胶的性格特殊，不利于少儿掌握，而且会干扰球感，因此国家已经禁止少儿比赛使用长胶。
初学者和技术不高的爱好者同样不适合用长胶!5.防守型海绵拍用拍一般以削球为主，属于旋转型打法，故而横拍削球手多以反胶为主，反手则花样繁多。
球拍选择建议生产的球拍上，多标明有“进攻”、“全面”、“防守”等类型的分类标识，可供爱好者选择。
初学者，不妨选用控球容易的低档球拍来矫正动作，待水平逐渐提高、形成稳定的打法后，再挑选针对性较强的中高档底板。
中低档的球拍不一定就不好用，哪块球拍用顺手了，哪块就好用。
电路课程设计乒乓球游戏机
电路课程设计乒乓球游戏机
摘要
本文描述了一种用于实现实时电路课程设计乒乓球游戏机的硬件电路设计，以及该系统的控制程序。
该系统由处理器、存储器、按键等组成。
处理器使用可编程的芯片和控制程序，根据按钮的不同状态控制输出设备的动作，实现乒乓球游戏机的功能。
存储器主要由EEPROM和RAM构成，存储系统的控制程序，以及游戏信息；输出的驱动电路及电机马达，实现游戏机投球的动作，以及乒乓球游戏的发挥。
关键词：乒乓球游戏机，可编程，控制程序，EEPROM，RAM，电机马达
1绪论
乒乓球游戏机是一种受欢迎的实时电路课程设计。
它的功能可以通过电路设计来模拟，以实现趣味的实时游戏。
该系统可以实现电子乒乓球的真实效果，受到了广大玩家的喜爱。
本文对乒乓球游戏机的硬件电路设计和控制程序进行了详细介绍，主要包括：处理器系统、存储器系统、按键系统、输出系统以及控制程序。
本文着重介绍了系统的各个子系统的功能、组成以及工作原理，以实现乒乓球游戏机的功能。
2处理器系统。
乒乓名将的球拍配置
马琳底板：YASAKA马琳碳正手套胶：红双喜天级2反手套胶：YASAKA AD柳承敏底板：蝴蝶KIM TEAK SOO正手套胶：蝴蝶-Bryce萨姆索诺夫底板：挺拔-Samsonov Alpha正反手套胶：TIBHAR Rapid-MAX 王励勤底板：红双喜狂飙王正手套胶：狂飙2反手套胶：Nittaku J.O.WALDNER 王皓底板：红双喜--狂飙浩正手套胶：DHS 天极3反手套胶：蝴蝶套胶王楠底板：红双喜H-WN(王楠)正手套胶：DHS 狂飙2反手套胶：DHS 狂飙3瓦尔德内尔底板：DONIC-WALDNER DICON 正反手套胶：DONIC J.O.WALDNER 张怡宁底板：蝴蝶李菊正手套胶：红双喜狂飙3反手套胶：蝴蝶-SRIVER FX福原爱底板：蝴蝶Fukuharaai（福原爱）正手套胶：蝴蝶-Bryce反手套胶：蝴蝶-FEINT-LONGII长胶郭跃底板：斯帝卡OC-WRB-CR正手套胶：DHS 狂飙3反手套胶：蝴蝶-SRIVER波尔底板：蝴蝶Timo Boll Spirit正手套胶：蝴蝶-SRIVER套胶反手套胶：蝴蝶-SRIVER EL孔令辉底板：蝴蝶KONG LINGHUI(孔芳碳）正手胶皮海绵：DHS运海22#+999胶皮反手套胶：蝴蝶-Bryce秦志戬底板：DHS H-QZ（秦志戬）正手套胶：DHS狂飙3反手套胶：蝴蝶套胶朱世赫底板：蝴蝶朱世赫正手套胶：蝴蝶-TACKIFIRE SPECIAL 反手套胶：蝴蝶-FEINT-LONG II布拉什奇克（波兰）底板：挺拔LUCJAN BLASZCZYK正反手套胶：蝴蝶-Bryce陈玘底板：斯帝卡EG正手套胶：DHS狂飙3反手套胶：蝴蝶t-Bryce蒋澎龙底板：蝴蝶CYPRESS-S正手套胶：蝴蝶-Bryce。
一片SDRAM实现乒乓操作
实时视频采集系统的SDRAM控制器设计0 引言在PAL→VGA的实时视频采集系统中，由于视频数据流的数据量大、实时性要求高。
需要高速大容量的存储器作为图像数据的缓存。
SDRAM作数据缓存不仅具有大容量和高速度的特点，而且在价格和功耗方面也占有很大的优势。
但是SDRAM控制较复杂，需要处理预充、刷新、换行等操作，因此有必要设计SDRAM控制器来完成和SDRAM的接口。
并且为了保证数据流的连续性，实时视频采集系统通常采用通过对两片SDRAM的乒乓操作来完成图像数据的缓存。
针对SDRAM是高速设备，工作频率上限最高可以达到166 MHz，而该系统中前端图像采集模块的像素时钟为27 MHz，后端VGA显示的像素时钟为31．5 MHz。
在此介绍了一种使用1片SDRAM的不同BANK进行乒乓操作，且相对容易实现的SDRAM控制器设计方法。
1 SDRAM基本操作原理SDRAM的主要操作包括初始化、读写访问、刷新、激活、预充电等。
以MICRON公司的MT48LC4M3282(1M×32 b×4 BANKS)为例，简要介绍一下SDRAM的操作。
如图1所示，SDRAM的初始化操作过程如下：(1)在电源管脚上电(电压不得超过标称值的0．3 V)并且时钟稳定后经过200μs延迟，执行一次空操作命令(该命令在延迟周期的后期发出)且保持时钟使能信号为高；(2)对所有的BANK进行预充电，所有的BANK都进入空闲状态；(3)预充电后执行两个自动刷新命令，等待八个刷新周期完毕；(4)发出模式设置命令来设置模式寄存器。
由于上电后模式寄存器的状态是不确定的，所以在进行SDRAM操作之前一定要先设置模式寄存器。
模式寄存器设置值如图2所示。
对SDRAM的读写访问先要以激活命令选择具体的BANK和行，地址线BA1／BA0用来选择BANK，A0～A11用来选择所要访问的行；然后发出读或写命令，地址线A0～A7用来选择所要访问的起始列。
一种高速ZBTSRAM控制器设计
（ ｈ ａＡ ｒｏｎ ｓ ｌ Ａｃｄｍｙ Ｌ ｏ ａｇ４ １０ Ｃ ｉａ Ｃ ｉ ｉ ｒｅＭｉ ｉ ａ ｅ ， ｕｙ ｎ ７ ０９， ｈ ） ｎ ｂ ｓｅ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｆ ｓ ｒ ｃ ： ＰＧＡ ａ ｅ ｎ ｗｉ ｅｙ ｕ ｅ ｎ ｒ ｄ ｒ ｄ ｍａ ｎ ．Ｈｏ ｖ ｒ Ｐ ｈ ｓｂ ｅ ｄ ｌ ｓ ｄ ｉ ａ ａ ｏ ｉ ｓ ｗｅ ｅ ，Ｆ ＧＡ ｎ ｅ ａ ｍｏ ｙ ｓｏ ａ ｅ ｌ ｆｅ ｎ ｕ ｃ ｅ ｔｆ ｒ ｓ ｓｅ ｒ — ｉ ｔ ｒ ｌｍｅ ｒ ｔ ｒ ｇ ｓａ ｅ ｏ ｔ ｎ ｉ ｓ ｆ ｉｎ ｏ ｙ ｔｍ ｅ ｎ ｉ
１ Ｚ Ｔ Ｓ Ｍ 控 制器 设 计 Ｂ ＲＡ
Ｚ ＴＳ Ａ Ｂ Ｒ Ｍ按操作 时序不 同又可分为 Ｐｐ ｌ ｅ ｉ ｉ ｄ和 ｅｎ Ｆｏ ｔｒ ｇ ｌ ｈｏ ｈ两种类型 ， 中 Ｐｐｌ ｅ ｗ ｕ 其 ｉ ｉ ｄ的读写数 据 相 比 ｅｎ 时钟 有两个时钟的延 时 ， Ｆｏｔｒｕｈ相对 延 时则为 而 ｌ ｈｏｇ ｗ
必不 可 少 的选 择 。
位 。近年 来 ， 一 代 的 Ｆ Ｇ 内部 更 是 集成 了包 括 新 ＰＡ Ｐ Ｌ 查 找表 、 Ｌ 、 寄存 器 ， Ｒ Ｍ、 Ｓ 块 Ａ Ｄ Ｐ运算 块 、 微处 理器
核等诸多功能单元 ， 足以完成片上集 成系统 Ｓ Ｃ的开 Ｏ
发 …。
在雷达领域 中， 随着 现代信 号处理 算法 复杂度 的 日益提高 ， Ｆ Ｇ 而 Ｐ Ａ独有 的并行 运算 特性 可使其 性 能 超过传统 Ｄ Ｐ的数倍 甚 至数 十倍 。为达 到较 高 的 Ｓ
处理性能 ， 多采用 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ芯片完成各 种复杂信 号处 理。
传统 的片外存储器主要分成静 态存储器 （ Ｒ Ｍ） ＳＡ
乒乓球拍横板资料
超级张继科，2448元，精英，
5木+2（ZL CARBON）重90g/FL
厚度：5.6mm速度：快，打球感：中。搭载SUPER ZL CARBON。比以往球拍更具弹力，扩大了高反弹范围，击球的威力和稳定性有所提高。
斯帝卡纳米碳王，1268元精英，
材质：9木92g左右6mm控制：52，速度：129，秉承STIGA经典七层纯木板的特点，加上纳米科技，使纯木板有如猛虎添翼。提升底板出球速度的同时不过增加硬度、重量与厚度。碳纳米管可以令球板更加坚挺，并获得更大甜区与优异手感。碳纳米管为圆柱状的碳纳米链。是现在发现的最坚硬材料。有非常低的密度。碳纳米管使用加强木层间的作用力。甚至渗入多孔的木质使之更加坚韧。
黑檀7优势在中台，黑檀面材较硬，但极易打透，中台连续发力，出球质量很高，不乏稳健性。
黑檀7提高了底板出球速度，比以往7夹板速度要快许多，陈玘凌厉一击，霎那间球从对手腋下消失的无影无踪。张继科远台相持频频得分。黑檀7远台力量很大，业余球友能得到力量不足的弥补。黑檀7的控制也很可观，在拥有致命速度和强大力量，再拥有如此手感，控制会因速度略快而显得弧线低平，低平弧线更具杀伤力。
多尼克佩尔森都特桧木碳板，横右3361，788，精英，
5木+2碳
91g/FL
厚6.7mm
控制：6+
速度：10
弹性：偏硬
人手充满弧度及柔软，特别设计Dotec系统，圆滑、美感的握柄让持拍手更加舒服，人性化。 由单片天然软木制成，分左手右手版，可有效吸汗并减轻重量。采用碳纤维、功夫龙、Koto木及Balsa木夹层，极快速度下有相当好的控球。
多尼克龙1，精英781，横板32310，
5木+2碳
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乒乓ram简介
在现在的数据采集分析系统中，随着采集数据的速度剧增，每次都对这些庞大的数据量直接进行分析，这将会占用很多的CPU，使得CPU不能及时的去做其它的事情。
我们可以在传输这些数据的时候提供适当的通道，建立一个缓冲电路，来实现数据流的无缝缓存和处理，提高系统的处理速度和性能。
输入输出缓存电路一般有三种结构和形式：
①双口ram结构：双口RAM是在一个SRAM存储器上具有两套完全独立的数据线、地址线、读写控制线、并允许两个独立的系统同时对该存储器进行随机访问。
②FIFO结构：FIFO（First In First Out）是一种先进先出的数据缓存器，可以进行双端操作，但是数据必须先进先出，不能进行随机性的访问。
从容量大小来看，双口RAM比FIFO要大一些，但总的来说，这两种缓冲结构的存储容量还是相对较小，对高速图像处理系统而言，还不是特别适合。
③乒乓ram结构：这种结构是将输入数据流通过输入数据选择单元等时地将数据流分配到两个ram缓冲区。
通过两个ram读和写的切换，来实现数据的流水式传输。
综上所述，乒乓缓存结构实际上相当于一个双口RAM，但它与普通的双口RAM又有所不同。
普通双口RAM是单个存储体构成的IC，乒乓ram结构则由包含两个相互独立存储体的多片IC构成，从而使其在结构、速度、容量等方面具有更大的灵活性；若双口在访问同一地址时，普通双口SAM指向的必定是存储体内的同一存储单元，而乒乓ram结构则分别指向属于SRAM1和SRAM2的两个不同的存储单元，更易操作。
乒乓缓存结构的上述特点决定了可以相对较便宜的高速大容量SRAM、外围逻辑器件构成比双口RAM以及高速FIFO更适合视频处理的系统所需要的缓冲存储器。
乒乓ram结构的上述特点决定了可以相对较便宜的高速大容量RAM、外围逻辑器件构成比双口RAM以及高速FIFO更适合大数据传输系统所需要的缓冲存储器。
乒乓ram控制原理
"乒乓操作"是一个常用的数据流控制处理技巧。
典型的乒乓操作结构如图1所示。
图1 乒乓操作结果示意图
乒乓操作的处理流程为：输入数据流通过输入数据选择单元将数据流等时分配到两个数据缓冲区，数据缓冲模块一般为ram。
在第一个缓冲周期，将输入的数据流缓存到数据缓冲模块ram A；在第2个缓冲周期，通过输入数据选择单元的切换，将输入的数据流缓存到数据缓冲模块ram B，同时将ram A缓存的第1个周期数据传给输出数据选择单元。
在第3个缓冲周期通过输入数据选择单元的再次切换，将输入的数据流缓存到ram A同时将ram B缓存的第2个周期的数据传给输出数据选择单元。
如此循环。
乒乓操作的最大特点是通过“输入数据选择单元”和“输出数据选择单元”按节拍、相互配合的切换，将经过缓冲的数据流没有停顿地送到“数据流运算处理模块”进行运算与处理。
把乒乓操作模块当做一个整体，站在这个模块的两端看数据，输入数据流和输出数据流都是连
续不断的，没有任何停顿，因此非常适合对数据流进行流水线式处理。
所以乒乓操作常常应用于流水线式算法，完成数据的无缝缓冲与处理。
乒乓ram控制的FPGA设计
当保存数据到ram时，在输入数据时同时要产生相应的地址，这样ram才会把数据与地址一一对应，按顺序存取。
FPGA读写控制模块需要给出两组地址线，两组输入、输出数据总线以及读、写片选等控制ram的控制信号线，分别单独的控制ram A和ram B，以便输入的信号总线交替输出。
为了解决共用总线时的资源冲突问题，还需适当的控制两片ram 的通断。
可以用一个信号控制ram A和ram B的切换。
实际上，ram的数据线也有两组，其工作方式和地址线一样。
为了给数据处理模块以充裕的时间读取ram中的数据，还要对每次存入ram中的数据做一定量的处理，选择出有用的信号。
图2 乒乓ram模块示意图
图2为乒乓ram的模块示意图。
先在时钟控制下输入两路信号，经过粗略处理，产生两路数据线和地址线，以及两个ram模块的控制线，分别控制两个ram的读和写，并且两个ram的读（或者写）互锁，即一个若处于读状态，则另一个处于写状态。
最后把另个ram 保存的数据经过一个二选一模块输出，分时复用，产生在时间上连续的数据流输出。
乒乓ram的设计流程
乒乓ram的输入数据流宽度是16位，ram深度是1024位。
其主要外围接口包括输入、控制和输出几个部分，采用verilog DHL进行编写。
输入部分包括两路输入数据in0[15:0]，in1[15:0]，时钟信号clk，复位信号rst；控制部分包括两个ram的读写切换信号pingpang，控制两个ram的写信号，还有数据的地址信号in0_addr_wr[9:0]，in1_addr_wr[9:0]；输出部分包括ram模块的输出out0[15:0]，out1[15:0]，以及两个选择后的最终输出out[15:0]。
其大概流程图如下：
图3 乒乓ram设计流程图
其中，ram是调用IP核产生的，这可以直接选择FPGA自带的ram器件，从而极大的减少了寄存器组的使用，提高了FPGA的利用率。
仿真结果
图3是仿真的总体波形图
图4 仿真波形图
调用IP核产生的ram要存满数据后才会逐步读出数据，即在下一个地址周期才会读出该ram中保存的数据。
开始ram中无数据，此地址周期内输出0；第二个地址周期读出ram1，也是0；第三个地址周期读出ram0，第四个周期读出ram1，可以看出in0和in1的数据逐渐输出，并且在乒乓信号切换时数据流也相应切换，衔接得刚好。
充分说明了乒乓ram实现大量高速数据流的无缝缓冲和处理。