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一种基于SHARC的数据记录设备的设计与实现

作　者: 周筱潇
导　师: 张重雄；孙锦涛
学　校: 南京理工大学
专　业: 电子与通信
关键词: SHARC CPLD SCSI 数据记录
分类号: TN911.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


如今,数字信号处理(DSP)技术的大量使用在信号处理系统当中,在现在的数字信号处理(DSP)技术中,蕴含着能够大规模提供处理速度和解决大量运算能力的潜力,一致公认为可以在并行处理上发掘更多的潜力,该技术也已经成为这一领域的一个发展重点；同时对于实时信号的记录和还原成为了信号处理的一大新课题。并且可以说现代数据存储是现代信号处理设备的重要功能,尤其是对原始信号的记录,一方面可以通过记录数据的回放能够还原信号记录环境的态势；另一方面可以利用原始信号来研究新的处理方法。本文介绍了一种基于SHARC Series DSP的高速SCSI接口卡,给出了该接口卡的硬件和软件设计过程。本设计的主要实现的功能是为一套基于SHARC Series DSP的并行信号处理机提供高速数据通道,使并行处理阵列机将模拟信号转换成为数字信号供处理阵列的同时,分离出一路数据流向SCSI存储设备。在这个设计当中采用了目前国际上比较先进的并行浮点DSP器件ADSP 21062和SCSI的传输协议控制芯片LSI53C770芯片,设计并且实现了基于VME总线的一个数据解码、存储的数据记录系统。这个系统为并行信号处理阵列提供给了一个实时信号的存储和回放的环境。SHARC Series DSP的LINK总线提供了非常灵活的拓扑互联关系,本存储设计一共使用了2片DSP共计四个LINK总线用来做原数据拓扑的拓展,可以适应不同算法的要求；本设计主要研究方面包括：1.数据采集记录系统的研制；2.采用CPLD器件,并利用框图设计方法完成各部分逻辑接口的设计和对数据采集的控制；3. SHARC Series芯片的调试；既包括SHARC Series的引导程序编写,也包括通过LINK口进行数据的传输和读写操作。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-12
  1.1 课题的研究内容  9-10
    1.1.1 课题的背景  9-10
    1.1.2 立题的意义  10
    1.1.3 国内外课题现状  10
  1.2 章节介绍  10-12
2 设计要求及背景知识  12-22
  2.1 SCSI总线  12-13
  2.2 DSP及SHARC系列芯片介绍  13-22
    2.2.1 SHARC Series内部结构  14-15
    2.2.2 SHARC Series的LINK口  15
    2.2.3 LINK口的构成  15-16
    2.2.4 SHARC Series的串口  16
    2.2.5 SHARC Series的引导模式  16
    2.2.6 EPROM引导模式  16-19
    2.2.7 JTAG接口  19
    2.2.8 SHARC Series的多处理器系统  19-22
3 硬件总体设计  22-36
  3.1 硬件总体结构设计  22
  3.2 设计方案  22-23
  3.3 硬件设计的主要工作及主要芯片功能  23-25
    3.3.1 ADSP21062的功能描述  24
    3.3.2 LSI53C770及SRAM的功能描述  24
    3.3.3 XC95144的功能描述  24
    3.3.4 CY7C924器件  24-25
  3.4 CPLD及逻辑设计  25-27
    3.4.1 XC9500 SeriesCPLD器件简介  25-27
  3.5 XC9500 5V系列CPLD器件系列具有如下特点  27-31
    3.5.1 CPLD的电路设计  28-30
    3.5.2 CPLD的逻辑设计  30-31
    3.5.3 SST29VF02O器件及接口电路  31
  3.6 Flash  31-33
  3.7 CY7C924器件及编码模式  33-35
    3.7.1 结构原理及功能  33
    3.7.2 连接关系及逻辑  33-34
    3.7.3 8B/1OB编码模式  34-35
  3.8 本章小结  35-36
4 系统软件设计  36-43
  4.1 ADSP 21062软件设计  36-41
    4.1.1 SHARC指令系统及软件开发过程  36-38
    4.1.2 ADSP 21062数据传输程序设计  38-41
  4.2 整机代码软件流程图  41-42
  4.3 本章小结  42-43
5 系统调试测试  43-52
  5.1 系统硬件设计实现与调试  43-46
    5.1.1 两块主要板卡的硬件实现  43-45
    5.1.2 数据编解码传输板上电调试步骤  45
    5.1.3 数据记录板上电调试步骤  45-46
    5.1.4 整机联调步骤  46
  5.2 主要代码示意  46-51
    5.2.1 单板环回  46-47
    5.2.2 硬盘记录  47-48
    5.2.3 硬盘回放  48
    5.2.4 硬盘格式化  48-49
    5.2.5 读硬盘文件信息  49-51
  5.3 调试小结  51-52
结论  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-56

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 信号处理 > 数字信号处理
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