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基于DSP内嵌PCI总线的卫星信号仿真器设计

发布时间:2020-06-30 20:56:14 阅读: 来源:棉门帘厂家

0 引 言 卫星信号仿真器在卫星导航的研究开发中占有重要地位,特别是多模接收机和高动态接收机的研发。多模卫星仿真器中涉及到大量的数据传输,为了保证PC机和DSP之间数据传输的实时性和准确性,选择基于PCI总线接口进行数据传输。常用的PCI开发是采用专门的PCI接口芯片,但这样系统就会多一块芯片,性价比低,而TI公司TMS320C6416系列的DSP拥有内置PCI接口,使得硬件开发难度降低和主机对DSP资源访问更加透明。提出一种基于TMS320C6416系列DSP的PCI总线卫星信号发生器的硬件平台以及相应的PCI接口电路设计。

本文引用地址: 系统结构与实现方案1.1 系统总体结图 图1是仿真器的总体结构框图,其核心器件包括DSP6416,SDRRAM,FLASH,FPGA,D/A,时钟以及PC机。其中,D/A完成数字信号到模拟信号的转换;SDRAM作为外设存储器存储由PC机传来的数据;FLASH用于在系统掉电后保存DSP的运行程序;FP-GA作为仿真器的另一核心部件,主要完成与DSP的通信、信号的合成和D/A的控制;PC机主要完成仿真器的数字信号处理与计算好的数据在PCI接口和DSP间的传递。DSP作为主机和FPGA之间的通信桥梁,主要完成两方面的工作:一是定时接收PC机计算的各种控制字和电文,按照时序要求,将各通道的控制字发送给FPGA;二是由于PC机计算是双精度浮点型的,而FPGA中只能以整型数据计算,这样必然会造成两者相位累加值的差异,随着时间的流逝,误差会越来越大,必须加以校正;但如果要将FPGA累加的数据再返回到PC机进行比较校正,在实时性上得不到保证,因此需要在DSP中实现对频率字的校正。

在设计中,将SDRAM作为DSP的片外存储器,配置在EMIFA的CE0空间内,FPGA与DSP通过EMI-FA接口交互数据,它配置在EMIFA的CE1和CE2空间内。EMIFB的CE1配置成异步8位通信方式与FLASH通信。1.2 DSP与PCI接口电路连接设计 由于DSP TMS320C6416内部集成PCI接口,所以不需要桥接芯片,只需要设计与PCI母板之间的接口,不需要设计PCI与DSP本身之间的接口。由于仿真器是一个多电源系统,可以提供5 V,3.3 V,12 V的电源,所以对连接器采用多电源供电。此外,由于DSP是3.3 V系统,虽然它的PCI口能承受5 V电压,但考虑到系统的稳定性,在DSP的PCI口和连接器之间加3个电压转换芯片IDTQS32X2245,将5 V电压转换成3.3 V电压。由于DSP是集成的PCI接口,其电路设计较简单,将DSP PCI接口的地址和数据总线直接连到IDTQS32X2245芯片的B管脚部分,将铜手指上的地址和数据总线连接到IDTQS32X2245芯片的A管脚部分,仲裁信号REQ,GNT、错误报告信号PERR,SERR、字节使能信号C/BE[3:O]、接口控制信号FRAM,IRDY,STOP, IDSEL,DEVESEL也都按相同的方法连接在相应的位置上。限于篇幅,这里仅给出DSP PCI接口部分与连接器的连接示意图,如图2所示。

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