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高性能双DSP通用处理板研发

作　者: 陈春辉
导　师: 陈亚骏
学　校: 上海交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: DMA PCI总线 LinkPort LVDS
分类号: TP332
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 14次
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内容摘要

PCI总线是目前计算机系统上最流行的总线接口,使用PCI总线的设备具有广泛的通用性。而DSP具有强大的实时运算能力,是体现微电子学、数字信号处理技术、计算机技术发展成就的新器件。因此采用PCI接口的信号处理板既具有广泛的通用性,同时又具有实时信号处理的能力。本文的工作是基于研究生阶段的高性能信号处理板的研发项目,该处理板采用了目前最先进的DSP之一、ADI公司的最新的TS201作为处理板的核心,同时采用了业界流行的PCI总线接口。本论文分介绍、设计和调试应用三大部分。在介绍部分首先介绍了PCI协议的一些内容,接着介绍了PCI接口桥片QL5064的特点和内部结构,最后详细讨论了TS201的特性,并进行了深入的介绍,包括多处理器的组成其总线特点,TS201的DMA、中断及加载的详细分析。通过对主要器件的研究,在设计部分给出了这块信号处理板在设计上的总体框架,并对各部分的接口设计进行了详细的讨论。在调试应用部分介绍了硬件调试的基本原则和调试测试方法,针对应用介绍了利用FPGA与TS201的LinkPort高速数据互联的实现。这款双DSP处理板不仅具有很强的处理能力,还具有很高的通信能力,其处理能力达到了4.8GFLOPS或者19.2GOPS,DSP之间的通信能力双向960Mbytes/s。DSP和FPGA之间的LinkPort高速数据通信能力达到了FPGA收320Mbytes/s、FPGA发160Mbytes/s。目前这块处理板已经通过了委托单位的验收,并应用到雷达测速的国防项目系统中。本论文主要是介绍信号处理板的硬件设计和调试的相关内容,这块处理板可以作为一个通用开发平台,进行信号处理的二次开发。这块处理板的通用性还体现在它有一个灵活的外部系统接口,利用FPGA的可编程的灵活特性,在不更改硬件电路的情况下,可以将这块信号处理板应用到不同的实时信号处理系统中去。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第1章绪论  12-15
  1.1 PCI 总线的发展  12
  1.2 DSP 技术发展的历史背景  12-13
  1.3 DSP 的特点  13
  1.4 论文意义  13-15
第2章 PCI 总线介绍  15-25
  2.1 PCI 总线特点  15
  2.2 PCI 局部总线信号定义  15-20
  2.3 PCI 总线命令  20-23
  2.4 PCI 局部总线协议  23-25
第3章 PCI 接口桥片QL5064  25-31
  3.1 QL5064 特性  25
  3.2 QL5064 内部的数据流  25-27
  3.3 QL5064 的PCI MASTER 仲裁  27-28
  3.4 QL5064 寄存器描述  28-31
第4章 DSP 处理芯片TS201  31-45
  4.1 TS201 结构  31-33
  4.2 TS201 的管脚说明  33-35
  4.3 TS201 上的总线协议  35-36
  4.4 TS201 中的DMA 传输  36-40
  4.5 TS201 中的中断  40-42
  4.6 TS201 的引导  42-45
第5章系统设计和功能模块设计  45-60
  5.1 系统的总体结构设计  45
  5.2 处理器模块设计  45-50
  5.3 PCI 总线接口设计  50-52
  5.4 应用系统的接口设计  52-53
  5.5 时钟设计  53-54
  5.6 电源部分  54-60
第6章信号处理板的调试  60-70
  6.1 准备工作  60-62
  6.2 DSP 部分的调试  62-66
  6.3 PCI 接口的测试  66-70
第7章信号处理板的应用  70-79
  7.1 XC2VP20 与TS201 的LINKPORT 的高速互联  70-76
  7.2 在雷达测速系统上的应用  76-79
第8章结束语  79-81
  8.1 论文工作总结  79-80
  8.2 未来工作展望  80-81
参考文献  81-83
发表论文和科研情况说明  83-84
  发表的论文:  83
  参与的科研项目:  83-84
致谢  84

高性能双DSP通用处理板研发

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