最高支持频率。接口应用模块控制器接口应用模块包括了控制器与总线仲裁器。接口应用模块被命名为，它包含了如下的功能初始化平台上的芯片对芯片执行自动刷新功能用轮询机制进行总线管理的整体结构如图所示芯片用户模块内部总线用户模块用户模块图接口应用模块结构其内部是由内部总线仲裁命令控制逻辑读写地址数据控制器和数据通道等模块组成。同样采用了有优先级的轮询仲裁机制，可以让多个内部用户模块共享总线是将用户模块的读写转化为可以接受的控制命令，并进行载入模式寄存器自动刷新等芯片的功能的控制用来暂存用户模块发送来的地址和数据，其深度可以自由选择直接控制芯片的时钟与地址控制信号输出起到与芯片数据线之间的桥梁作用。下面通过几个方面的阐述来描述模块的功能。控制命令下表表示了平台芯片可以接受的命令，这些命令是由如下几个控制信号组合而得到的行地址选择列地址选择写使能时钟使能片选表控制信号和命令序号功能载入模式寄存器自动刷新预充电激活行写命令读命令空指令这里的命令没有包括所有的芯片控制命令，有部分不常用的命令被简化了。另外，在执行命令的时候，信号是保持为高的，而在执行个时，信号为低。将用户模块的命令转化为命令正是模块所需要完成的工作。配置模式寄存器模式寄存器是芯片内用来存储和控制当前配置模式的存储器。它可以控制当前的批量操作长度，批量操作类型，延迟以及运行频率。芯片还提供了扩展模式寄存器，可以控制芯片输出驱动强度和功能等。模式寄存器配置的各个位都可以在应用模块接口进行修改，为平台设计的默认的初始配置如表所示表模式寄存器配置配置对象默认内容连续模式芯片初始化芯片的初始化是由和同完成的。根据平台使用的芯片的数据手册我们可以得到如图所示的芯片初始化顺序正常正常等待微秒命令载入扩展模式寄存器使能载入模式寄存器并且复位等待个时钟周期载入模式寄存器并且不复位初始化平台硬件初始化图芯片初始化顺序通过正确的初始化，芯片将进入空闲状态，准备接收读写的数据与地址。初始化过程在中可以被修改，以适应不同的需要。控制器模块模块中最核心的是，在控制下通过其内部的状态转换能够使用户模块发送来的数据与地址正确转化为芯片可接受识别的命令。内部状态机有个状态，其状态转换图如图所示复位初始化完成刷新刷新完成冲突或刷新完成有冲突读或写命令写读有冲突图控制器结构在对芯片输出读写控制命令前，会先进行以下的工作首先产生个读或者写命令发送个读使能信号到读写地址如果所有的都已经被，那么发送激活命令去激活芯片中的个特定的特定行。如果在激活时发现有冲突，则发送命令来当前打开的，再发送激活命令。在进入了写状态后，如果发现个读命令，则控制器等待相应的时间被称为，然后再发送读命令。同样的，在读状态时，也要经历个。控制命令与地址信号进行相应的同步排列然后送出给芯片。芯片控制时序图芯片读操作时序如图所示为芯片的控制时序图，以此为例说明模块如何控制芯片进行数据读取。芯片的相应参数如下。内部模式寄存器设置如下。此例中，工作频率为频开发验证平周期为,数据传输速率为。在时刻，模块送出命令激活和行地址与地址，经过指定的，即个周期后，时刻送出命令读取和列地址，地址保持不变。经过个周期的延时，数据于时刻出现在数据线上。与最大的不同，在于其数据是可以在时钟的上升沿和下降沿即在的上升沿同时传输的，因此，在两个周期内，四笔数据就已经被读取出来。相比还多出了和两个数据信号，模块在读取数据时根据这两个信号的沿来确定此时数据线上数据的有效性，对应每块芯片的低位数据，对应每块芯片的高位数据。虽然在时刻，才可以送出下个命令进行下次数据读写操作，但在时刻，读操作已经全部完成，总线已经可以被其他模块所用。因此从个周期的时间内，芯片共可以送出笔的数据。相比芯片的送出笔，通过模块控制读写要高速的多。此模块占用了个，最高支持频率最高正常运行时钟频率，数据速率。接口连接平台提供所有接口的连接线文件即的连线，在此文件中定义了与平台上所有元件，接口的连线，它们包括表接口连线接口名称连线数接口名称连线数接口超宽测试接口接口接口接口视频输出接口视频输入接口视频输出接口接口以太网接口用户用户输入开关用户按键开关时钟输入在使用过程中，开发者只需要将设计中实际使用的接口在文件中使能，同时将接口的内部管脚与设计中相应的连接线进行正确连接，即可使用此接口。而设计中未曾使用的接口则维持默认不使能的状态，这样不会造成在般的情况下接口发生。本章小节本章提出了高性能视频开发验证平台的设计，其设计目标为等高端的视频编解码器的开发，支持的分辨率，并有着相当广泛的应用领域。在平台硬件系统方面，依然使用了子母板的结构，然而比上章中的编解码芯片开发系统在许多方面有了非常大的进步。首先，平台设计中采用了大容量高速的器件，从而解决了原有系统在可编程逻辑硬件资源方面的限制其次整合了大容量高速外存储器，解决了视频图像的存储容量和数据带宽限制再次建立了高速的作为输入输出，解决了原有系统在输入输出数据方面的不足，为高分辨率视频码流的输入输出提供了足够的带宽提供三种外存储器可供选择，增加了平台设计的灵活性兼容性和实用性提供了稳定可靠的电源解决方案，以保证平台各部分复杂的电源需求最后，提供丰富的输入输出和测试端口，为调试和测试过程提供了极大的方便。平台设计充分考虑到板载高速信号的特点，根据平台制作工艺的特征阻抗，给出了平台上走线的具体规则，以达到最佳的信号完整性。对于平台上最高速的外接端口的终端，采用了并联终端方式的拓扑结构。本章第四部分介绍了平台开发相应的端的应用软件和接口应用模块。其中，我们为平台设计的各个接口应用模块，涵盖了从等等数据输入输出接口到的存储器接口等几乎平台所有实用功能的应用模块。并在模块介绍后都给出了该模块工作的最高频率和在平台上占用的资源情况。充分利用这些应用模块，可以给开发设计过程带来极大的便利。这些设计给平台带来了高性能的特点，又有完善的应用模块和测试手段工具支持，提高了开发效率。在保持平台兼容性和扩展性的同时，尽可能压低了成本。第章基于高性能视元，台的伤义电动机输出功率减速器效率连轴器效率滚动轴承效率。将,，，，代入上式则大齿轮转速大齿轮轴的受力分析已知低速级大齿轮的分度圆直径为则又因为六个小齿轮均布在大齿轮周围，径向力相互抵消，故理论值为零。初步确定轴的最小直径选取轴的材料为号钢调制处理。根据机械设计表取，则考虑到键槽的削弱影响，对于双键增大本设计因单键强度不够，不符合要求，故选用双键，则就近圆整为。输入轴的最小直径显然是联结联轴器处轴的直径，为了使所选轴的直径与连轴器的孔径相适应，故需要同时选联轴器的型号。联轴器的计算转矩查机械设计表，考虑到载荷均匀平稳，故取，则按计算转矩应小于联轴器工程转矩额定条件，查机械设计师手册标准，选用型弹性套住销联轴器。其公称转矩为，许用转速为，满足使用要求。轴的结构设计主轴的结构设计根据轴向定位要求确定轴各段直径和长度主轴轴径，所选轴承型号为，其尺寸为，取齿轮距箱体内壁距离为轴承端盖总宽度为轴承距箱体内壁距离为齿轮宽为，则轴段的长度为。轴上零件的周向定位齿轮与轴的周向定位采用平键连接。大齿轮轴的结构设计根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度现已知安装联轴器处轴的直径，即，安装齿轮处的轴段考虑到键槽的削弱影响，取。半联轴器与轴配合的毂孔长度，取。安装齿轮处轴径取，取齿轮距箱体内壁的距离取轴承距箱体内壁距离为。已知轴承宽度，大齿轮宽，与联轴器相配合的套筒长度根据联轴器的尺寸定位，则轴的长度为。根据轴承的安装尺寸，选取套筒厚度。初选滚动轴承因轴承除承受轴的重力外，几乎不受轴向力，故选用深沟球轴承。齿轮半联轴器与轴向定位均采用平键联接，查实用机械设计手册续表选取的键，公称长度为。为了保证齿轮与轴配合具有良好的对中性，选用齿轮轮毂与轴的配合为和切削加工的金属材料。本设计采用孕育铸铁，选择牌号为。制造此材料的工艺过程是在铁水中加入少量孕育剂硅和铝，使铸铁获得均匀的珠光体和细片状石墨的金相组织，从而得到均匀的强度和硬度。由于石墨微粒能够产生润滑作用，又可吸引和保持油膜，因此孕育铸铁的耐磨性比灰铸铁高。结构设计合理的立柱设计是应在最小重量的条件下，具有最大的静刚度。因考虑到方型截面的抗弯刚度好于圆形，故本设计采用方型截面同为厂方要求。本设计为专用多轴钻床的设计，根据需要，床身导轨兼作立柱，工作台可沿立柱上下移动作进给往复运动。但考虑到安装需要，导轨上半部分实质上为立柱，此段只起支承作用，不起导向作用截面形状本设计采用圆形截面，上下两端加工有螺纹，与上台板和底座固定。具体结构形状如下图立柱尺寸的确定导轨的尺寸过大，会使机床整体显得笨重尺寸过小，则导轨刚度不足，机床在工作时，切削载荷主要为切削转矩和强度所决定的承载能力，而齿面接触强度的承载能力，仅与齿轮直径有关，厂方要求的，完全可靠。几何尺寸计算计算分度圆直径计算中心距计最高支持频率。接口应用模块控制器接口应用模块包括了控制器与总线仲裁器。接口应用模块被命名为，它包含了如下的功能初始化平台上的芯片对芯片执行自动刷新功能用轮询机制进行总线管理的整体结构如图所示芯片用户模块内部总线用户模块用户模块图接口应用模块结构其内部是由内部总线仲裁命令控制逻辑读写地址数据控制器和数据通道等模块组成。同样采用了有优先级的轮询仲裁机制，可以让多个内部用户模块共享总线是将用户模块的读写转化为可以接受的控制命令，并进行载入模式寄存器自动刷新等芯片的功能的控制用来暂存用户模块发送来的地址和数据，其深度可以自由选择直接控制芯片的时钟与地址控制信号输出起到与芯片数据线之间的桥梁作用。下面通过几个方面的阐述来描述模块的功能。控制命令下表表示了平台芯片可以接受的命令，这些命令是由如下几个控制信号组合而得到的行地址选择列地址选择写使能时钟使能片选表控制信号和命令序号功能载入模式寄存器自动刷新预充电激活行写命令读命令空指令这里的命令没有包括所有的芯片控制命令，有部分不常用的命令被简化了。另外，在执行命令的时候，信号是保持为高的，而在执行个时，信号为低。将用户模块的命令转化为命令正是模块所需要完成的工作。配置模式寄存器模式寄存器是芯片内用来存储和控制当前配置模式的存储器。它可以控制当前的批量操作长度，批量操作类型，延迟以及运行频率。芯片还提供了扩展模式寄存器，可以控制芯片输出驱动强度和功能等。模式寄存器配置的各个位都可以在应用模块接口进行修改，为平台设计的默认的初始配置如表所示表模式寄存器配置配置对象默认内容连续模式芯片初始化芯片的初始化是由和同完成的。根据平台使用的芯片的数据手册我们可以得到如图所示的芯片初始化顺序正常正常等待微秒命令载入扩展模式寄存器使能载入模式寄存器并且复位等待个时钟周期载入模式寄存器并且不复位初始化平台硬件初始化图芯片初始化顺序通过正确的初始化，芯片将进入空闲状态，准备接收读写的数据与地址。初始化过程在中可以被修改，以适应不同的需要。控制器模块模块中最核心的是，在控制下通过其内部的状态转换能够使用户模块发送来的数据与地址正确转化为芯片可接受识别的命令。内部状态机有个状态，其状态转换图如图所示复位初始化完成刷新刷新完成冲突或刷新完成有冲突读或写命令写读有冲突图控制器结构在对芯片输出读写控制命令前，会先进行以下的工作首先产生个读或者写命令发送个读使能信号到读写地址如果所有的都已经被，那么发送激活命令去激活芯片中的个特定的特定行。如果在激活时发现有冲突，则发送命令来当前打开的，再发送激活命令。在进入了写状态后，如果发现个读命令，则控制器等待相应的时间被称为，然后再发送读命令。同样的，在读状态时，也要经历个。控制命令与地址信号进行相应的同步排列然后送出给芯片。芯片控制时序图芯片读操作时序如图所示为芯片的控制时序图，以此为例说明模块如何控制芯片进行数据读取。芯片的相应参数如下。内部模式寄存器设置如下。此例中，工作频率为频开发验证平