FPGA乒乓操作疑问

hello20072827 · 发表于 2015-4-24 09:57:10

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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，数据缓冲模块可以为任何存储模块，比较常用的存储单元为双口 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 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 “ 输入数据选择单元 ” 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 “ 输入数据选择单元 ” 切换，送到 “ 数据流运算处理模块 ” 进行运算处理。如此循环。

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。

请问，这种一笔数据进去一笔数据出来的，何必不直接给到处理模块，要乒乓操作来干嘛？能给一个实际的例子吗？
因为像5级流水线，它流水的处理阶段，把取值译码执行... 这几个阶段来分片流水，但是乒乓操作并不是流水处理模块啊。
求大神回答，谢谢！

insunshinecn · 发表于 2015-4-24 11:00:50

我用到的功能是无缝连接，比如你下发数据1，数据2， FPGA需要处理数据1 ，数据2，并且两个处理之间不可间断，那我处理完成数据1，应该在FPGA内已经有数据2的值，而不是通过CPU再把数据2的值传输过来，那段传输时间是不允许的，我在处理2的同时，CPU会把数据再发送到数据1模块，这样我的处理和CPU的发送是不冲突的，两个同时进行，但多了一块ram,其实就是用面积换取速度。

whywwhhyy · 发表于 2015-4-24 16:59:11

乒乓操作可以保证处理器每次都访问到当前处理的整个帧的数据, 而不是接到多少处理多少. 比如fft需要遍历整个帧, 必须可以同时访问到该帧所有数据.
而如果是来多少数据处理多少的做法, 处理器依然需要另外的ram来存储当前帧, 同时在处理期间不能继续输入数据, 造成速度减半

董小三 · 发表于 2015-4-25 08:15:29

乒乓操作就相当于两级流水

liu1246661914 · 发表于 2015-4-26 20:08:54

假如你使用乒乓操作来进行数据处理，那么假如数据来的频率是100M，而一个缓存加处理的频率是50M，那么使用乒乓操作就可以将处理频率变为100M

glace12123 · 发表于 2015-4-26 21:02:21

乒乓操作至少需要2个缓存。
首先，我们知道，如果后级系统需要一定的数据处理时间，前级系统是不能连续送数据给后级，送了一批数据后，要等待足够的时钟周期才可以送下一批，所以你说的连续送数据的方法是不行的，而乒乓操作，恰恰是解决这个问题的方法。
刚才说到2个缓存，前级系统送数据的通道，是不断在这两个缓存间切换的，先送满第一个缓存，然后再切换到第二个缓存继续送，同时第一个缓存将数据送至后级系统，如果我们把2个缓存看成1个黑盒通道，那么这样就存在了一个假象：
前级系统连续送数据给黑盒通道，而黑盒通道也连续送数据给后级系统。
这样就实现了前级系统“连续”送数据给后级系统。

shixiaogang · 发表于 2015-4-26 21:02:54

类似于流水线吧，一边采集数据一边处理数据

whywwhhyy · 发表于 2015-4-27 09:28:48

如果我的猜测没错的话, 楼主对"处理"的理解有点偏差, 对数据进行处理的过程并不是给什么处理什么, 而是在多数情况下需要同时能够访问到缓存下来的一整帧的数据

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