Добрый день. Мельком как то упоминал, но решил отдельную тему создать, чтоб была ясность.Такая задача: есть источник данных (АЦП, 16 бит), есть автомат, который их обрабатывает. Частоты АЦП и автомата отличаются на 0,06 Гц (примерно) при частоте 5 МГц. Надо как то данные синхронизировать. Что-то типа фифо на 1 слово, без сигналов "пусто" и "полно". В теме "фифо на 1 слово" посоветовали взять готовое фифо альтеры, но там на 4 слова минимум (в визарде). Может как то просто можно его изобразить, синхронизер этот. Логика такая: если новый отсчет не пришел, то автоматом читается старый. Если новый отсчет пришел, а старый не прочитан - старый пропадает. Т.е. если отсчет пропал или два раза прочитался (все равно такая ситуация случится) - не страшно, лишь бы ошибок в самом отсчете не было, типа половина бит - со старого отсчета, половина - с нового.
Пока не представляю даже как это синхронизировать, хоть бы образчик какой...

Я бы сделал как в некоторых синхронных АЦП, перекодировал в код Грея, потом поставил пару-тройку регистров с минимальной длиной соединения и перекодировал обратно.

Судя по всему, нужен простой регистр на N разрядов. Записывать в него будете по сигналам синхронизации АЦП, а читать - когда захотите.

при таком соотношении тактовых и символьных частот, рекомендую сделать одинаковую частоту работы АЦП и вашего блока, или поставить фифо на 16 слов

Не мучайтесь, ставьте FIFO на 4 слова. Не нужны full и empty - игнорируйте.

при его тактовых частотах(тактовая == символьной) 4 слова мало, там только цепь ресинхронизации указателей займет 3 такта. 16 в самый раз.

Вот не понимаю я подобных задач, уже не впервые поднимавшихся здесь. Частоты АЦП и автомата разные. Если АЦП быстрее работает, значит, время от времени, код с АЦП будет теряться. Если автомат быстрее работает, значит, иногда один и тот же код будет обрабатываться дважды. И никакие ФИФО не спасут, так будет всегда.
Если это не важно, и задача только избавиться от неправильно прочитанного кода из-за перекосов в момент метастабильного состояния, не нужно читать в это время. Создать сигнал, гарантирующий, что код с АЦП установился (всё, кроме времени в окрестности тактов АЦП), и читать, когда этот сигнал разрешает.

Спасибо ВСЕМ за ответы



А нельзя одинаковую. Я бы рад. Я тут тему поднимал, нельзя потому что ацп тактируется DDS-ом, а от этого тактового нельзя синхронизировать pll. У меня 2 ацп на 3 с лишним и на 5 МГц. Максимально близко подстроить частоты можно с точностью установки dds-а, около 0,06 гц (ой блин, щас дошло, можно ведь и точнее, если умножение в ддсе сделать меньше, но не суть, все равно не ровно). Что соотношение частот автомата (в плисе) и АЦП именно такое уверенность есть, т.к. и ДДС и плис тактируются одним стабильным генератором на 16 мгц.


А как код грея тут помочь может? Если будут ошибки - так они и в коде грея будут.


Ну да, так и хочу, но это ведь в идеале. В реальности, когда (при таком соотношении частот так все равно будет, и не раз) чтение почти совпадает с записью (ну с разницей в сотни пикосекунд), какие-то биты данных успеют поменяться на новые, а какие-то нет, потому как одинаковое время распространения сигнала для всех 16 бит сделать не реально (или я что-то недопонимаю?), да и у регистров есть setup, hold параметры, измеряемые наносекундами. Если я правильно понимаю, когда не выдерживаем эти параметры, переключение регистра не гарантируется. В итоге при чтении получим половину бит старого отсчета, половину - нового. А этого и боюсь.


А я вот и хочу у спецов спросить, а поможет ли? При таком раскладе похоже уже все равно - пусть 4, пусть 16 слов, лишь бы работало надежно. Как там в этом двухклоковом фифо синхронизер сделан? В мемори-блоке что-ли? Где-то можно почитать про это? Если бы знал как он там сделан, было бы понимание, будет оно так работать или нет. Потом искать, откуда эти неправильные отсчеты взялись, гораздо сложнее.


И кстати до сих пор грубое, жесткое непонимание, как длина фифы влияет на вероятность отсутствия ошибок? Если уж встали фронты чтения и записи в нехорошее положение, то длина фифы по моему пониманию не поможет. Че-то вот туплю здесь. И еще: правильно ли я понимаю: частота записи в фифу должна быть чуть меньше чтения, чтоб фифа не переполнилась? Хотя наверно фиолетово - полная ли пустая она будет... Может частоты наоборот побольше разнести? Хотя лучше не надо, тогда отсчеты будут чаще пропадать.



Так нельзя не читать. Автомат-то молотить должен, там фурье, все завязано на расстояние между частотами, на сигнал с передатчика по эфиру и т.д., нельзя тормозить. Именно прочитать надо, но только строго старый или строго новый отсчет, тогда в результате фурье будут небольшие ошибки (на модели это проверено). А если читаем шум (смесь старого и нового отсчета) - в результате фурье ошибки в несколько раз больше.

а если без PLL ?


почитайте как фифо делаются, правильно сконструированное асинхронное фифо не дернет сигналом empty пока слово не будет лежать в памяти, а поставит этот флаг, когда вы точно прочитаете последнее слово %) ну и ваш автомат этот флаг обязан будет обрабатывать и работать на более высокой частоте.

длинна фифо здесь определяется не вероятностью, а банальной логикой здравого смысла, с учетом длинны синхронизирующих цепей фифо и условиями вашей задачи %)

Я ж написал "не нужно читать в это время". Прочитайте чуть позже. Задайте какую-нибудь высокую частоту, и на ней забрасывайте в регистр ПЛИС, постоянно, кроме запрещенного с АЦП времени. А дальше используйте с той частотой, с какой нужно. Эти две частоты будут синхронными, никаких перекосов, гонок, метастабильных состояний

Нельзя, автомат, как Вы написали, на более высокой частоте работает, умножать надо


А не знаете ли Вы, алтеровская фифа правильно сконструирована? По возможности нужно все-таки время экономить. Вот сказал бы кто (со знанием дела кнечно ): поставь алтеровскую фифу и не парься, зуб даю, работает! И я бы поверил (пока проблемы не появятся).

А если вы не прочитаете - это и будет "строго старый отсчет". Усё!

да на частоте на 0.06 Гц больше Вам самому то не смешно ? Какая разница где делать асинхронный переход? сразу после АЦП, или после предварительной обработки ? Придумываете себе проблемы на ровном месте.

если бы не знал, не писал бы про 3 такта синхронизации. Кстати конструкция этого фифо вытаскивается на раз, два, три %)

судя вот по этому

на лицо проблемы с построением системы, что мешает взять double buffer ram (сорцы кста есть на этом форуме) размером с ваше фурье, накопить и по бырому обработать.

Не-е-ет. Тут у нас непонимание. Отсчеты с ацп идут с чатотой на 0,06 гц меньше, чем автомат их считывает, а автомат должен после каждого отсчета прокрутить 37 тактов обработки. Поэтому и частота автомата намного выше (собсно ровно в 37 раз).


Вот за это отдельное спасибо! Поставлю альтеровскую фифу на 16 слов.



да не с построением, по быстрому обработать не получится. сейчас в реальном времени автомат работает на частоте около 120 мгц, по быстрому это я так понимаю должно быть 500-1000МГц - не реально. Сейчас итак два блока сделано: один копит, другой - обрабатывает и копит, потом местами меняются

Если дальше Фурье, то делать как я насоветовал нельзя, будут искажения.

В таком случае я бы сделал автомат на стороне медленного АЦП-шного клока, который укладывает данные в память (управляет адресом памяти) и передает сигнал о том, что данные записаны (пишет его в FIFO, через синхронизаторы, да как угодно).
В быстром домене автомат управляет обработкой, а его выход должен иметь сигнал готовности, который позволит компенсировать разницу в частотах.
Синхронизаторы надо бы рассчитать, так как при столь небольшой разнице в частотах период, когда соотношения фаз будут неудачными, будет длительным и вероятность залипания регистров в метастабильном состоянии увеличится и частота 5MHz довольно низкая. Я бы поставил синхронизатор с голосованием по трем путям, чего в реализациях стандартных fifo не встречал, но наблюдал их "глюки" в похожем приложении.

А что вы делаете с отчётами пока выполняется Фурье?

демодулирую, декодирую результаты предыдущего фурье

Поставте 2 фифо, после заполнения одного, начинаете записывать в другое. А по сигналу переполнения( который надо привязать к частоте автомата, считываете из первого. После заполнения второго фифо соответственно переключаетесь.

Коды Грея годятся только для последовательно изменяющихся величин. Для случайных они не дадут изменение в одном бите. Т.е. это подходит только для счётчиков.