今天给大侠带来在FPAG技术交流群里平时讨论的问题答疑合集（二十八），以后还会多推出本系列，话不多说，上货。
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交流问题（一）
Q：有个pcie工程，bd上有ddr3和xdma ip核。通过axi connect.互联。数据怎么交互?
问下，xdma工作机制是啥，是怎么通过总线实现数据交互的。我这有个pcie工程，bd上有ddr3和xdma ip核。通过axi connect.互联。数据是怎么交互。
A：XDMA（Xilinx DMA）是一种高性能直接内存访问引擎，主要用于在不同设备之间实现高速数据传输。
一、XDMA 的工作机制
XDMA 通常在 FPGA 中实现，它可以在主机（如 PC）和 FPGA 之间，或者在 FPGA 内部不同的 IP 核之间进行数据传输。其工作机制主要包括以下几个方面：
1. 命令解析：接收来自主机或其他控制模块的命令，解析命令以确定数据传输的方向、地址、长度等参数。
2. 地址生成：根据命令生成数据传输的源地址和目的地址。在与 DDR3 交互时，会生成 DDR3 的内存地址。
3. 数据传输控制：控制数据在总线（如 PCIe 总线）上的传输。它可以实现突发传输、分散/聚集传输等模式，以提高数据传输效率。
4. 状态反馈：向控制模块反馈数据传输的状态，如传输完成、错误等。
二、通过总线实现数据交互的方式
1. PCIe 总线：PCIe 是一种高速串行总线，XDMA 通过 PCIe 接口与主机连接。在数据传输时，XDMA 将数据打包成 PCIe 事务，并通过 PCIe 总线发送到主机或从主机接收数据。PCIe 总线提供了高带宽和低延迟的数据传输通道。
2. AXI 总线：在 FPGA 内部，XDMA 通常通过 AXI 总线与其他 IP 核（如 DDR3 控制器）进行连接。AXI 是一种高性能、低延迟的总线协议，支持多种数据传输模式，如突发传输、非对齐传输等。
三、在你的工程中的数据交互过程
在你的 PCIe 工程中，数据交互过程如下：
1. 当主机需要向 FPGA 中的 DDR3 写入数据时，主机通过 PCIe 总线将数据发送给 XDMA。
2. XDMA 接收到数据后，通过 AXI Connect 将数据转发给 DDR3 IP 核，DDR3 IP 核将数据写入 DDR3 内存。
3. 当 FPGA 需要读取 DDR3 中的数据并发送给主机时，DDR3 IP 核通过 AXI Connect 将数据发送给 XDMA。
4. XDMA 将数据打包成 PCIe 事务，并通过 PCIe 总线发送给主机。
总结一下，XDMA 通过 PCIe 总线与主机进行数据交互，通过 AXI 总线与 FPGA 内部的其他 IP 核进行连接，实现了高速数据传输。
交流问题（二）
Q：FPGA数字信号处理问题，这样处理可行吗？
在做项目的时候遇到一个问题，求大佬们解答一下
要求对频率范围为5Hz到5000Hz的三路振动信号进行采集，打算用一块AD复用三个通道来进行采集，采样频率打算用60KHz，那么每通道的实际采样频率是不是就是20KHz呢？这样是不是就能满足每通道采样频率为信号频率的4倍呢？
对采集到的信号进行fft处理，以得到指定频率点的幅度值，指定的频率点都集中在200Hz以内，且都精确到了小数点后一位，也就是说频率分辨率得是0.1才能将这些信号区分出来，这样的话fft点数得是20K*2/0.1 ,达到了40万以上(不知道我这样算对不对)，那么fpga是不是没办法做了呢，我看7系fpga的fft ip核最大点数也就到65536。
如果我将采集到的数据通过一个数字滤波器，将200Hz以上频率的信号全部滤除，再做fft，这样可处理可行吗？
A：以下是对问题的分析以及给出的一些小建议，仅供参考：
一、关于采样频率分配
如果用一块 AD 复用三个通道进行采集，采样频率为 60kHz，理论上平均分配给三个通道时，每通道的实际采样频率约为 20kHz。但在实际应用中，由于复用的方式可能会引入一些不确定性，不能简单地认为完全平均分配。对于频率范围为 5Hz 到 5000Hz 的信号，一般来说，采样频率为信号最高频率的 2 倍以上就能较好地还原信号，但为了更好的效果通常取 4 倍及以上。在这种情况下，20kHz 的采样频率对于 5000Hz 的信号满足了 4 倍的关系。
二、关于 FFT 点数计算
对于频率分辨率的计算方法基本正确。如果要区分出精确到小数点后一位且集中在 200Hz 以内的频率点，频率分辨率为 0.1Hz 时，根据采样频率和频率分辨率的关系（采样频率/FFT 点数 = 频率分辨率），FFT 点数确实需要达到 20kHz/0.1 = 200000，远超过一般 FPGA 的 FFT IP 核最大点数。
三、关于数字滤波后再做 FFT
这种方法在一定程度上是可行的。通过数字滤波器将 200Hz 以上频率的信号滤除，可以降低数据量和处理复杂度。但需要注意以下几点：
1. 数字滤波器的设计要合理，确保能够有效地滤除不需要的频率成分，同时对 200Hz 以内的信号影响最小。
2. 滤波后的信号可能会出现一些失真或相位变化，需要评估这些影响对最终结果的准确性。
3. 即使经过滤波，FFT 的点数仍然可能比较大，需要进一步优化算法或考虑其他处理方式，比如分段处理再拼接结果等。
总之，这种处理方法有一定的可行性，但需要仔细设计和验证各个环节，以确保满足项目的要求。
交流问题（三）
Q：关于单片机项目的疑问，有人能解答一下吗?
目前大一，自学了51，不能说都会了 ，但还是不想只停留于买的现成的开发版，想自己做一些简单的项目，应该怎么入手呢？电路设计怎么自己搞，还有什么知识要学吗 求推荐路线
各位佬给给意见谢谢谢谢谢谢。
A：对于大一的你来说，有这样的想法以及学习热情非常好。以下是一些入手单片机项目的建议和学习路线：
一、确定项目目标
首先，选择一个简单的项目目标，例如：
1. 制作一个数字时钟，显示时间并具备设置时间的功能。
2. 设计一个温度传感器读取系统，能够实时显示温度值。
3. 制作一个简单的音乐播放器，能够播放几首预设的音乐。
二、学习电路设计基础知识
1. 了解电子元件：
• 学习常见的电子元件，如电阻、电容、电感、二极管、三极管等的基本特性和用途。
• 掌握如何识别元件的参数和规格，以及如何选择合适的元件。
2. 学习电路原理图绘制：
• 掌握使用电路设计软件，如 Altium Designer、Eagle 等绘制电路原理图的方法。
• 了解电路符号和连线的规范，能够正确地绘制出简单的电路原理图。
3. 学习 PCB 设计：
• 了解 PCB（印刷电路板）的制作流程和基本原理。
• 学习使用 PCB 设计软件，如 KiCad、PADS 等设计简单的 PCB 板。
三、学习单片机编程知识
1. 深入学习 51 单片机编程：
• 进一步掌握 51 单片机的内部结构和工作原理。
• 学习使用 C 语言或汇编语言进行单片机编程，掌握常见的编程技巧和算法。
• 学习如何使用单片机的定时器、中断、串口通信等功能模块。
2. 学习其他单片机平台：
• 了解其他常见的单片机平台，如 Arduino、...
今天先整理三个问题答疑，后续还会持续推出本系列。
END
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