tms320c6748_tms320c6748 书籍_tms320c6748中文资料(7)

DSP 芯片功耗较高，加之系统由多片DSP 构成，对系统的热控制也成为额外的负担。3.系统升级困难。因为信号处理板被设计为多片DSP 焊接在同一PCB 板上，并且整套信号处理系统是一体的，这样导致升级 DSP 就要重新设计整套信号处理系统，系统升级的成本很大。7哈尔滨工程大学硕论文2.3 系统架构方案2.3.1 模块化的特点基于上述问题，本文提出一种新的系统结构的方案——信号处理系统模块化。根据[12]工业上的定义 ，所谓模块是指具有相同功能特征和结合要素，但在性能参数或体系结构不同却能互换使用的单元。一般意义上讲，模块需要具备三个特征：1.相对的独立性。可以对模块进行单独的设计、调试、修改甚至制造，应该一定程度上具备独立的功能。2.互换性。模块与系统的接口的结构、尺寸等参数应该标准化，容易实现模块的更换和升级换代。3.通用性。一定程度的通用性有利于实现产品在“横”“纵”系列间的替换，缩短开发周期，减小开发成本。在传统的设计方法中，实现目标需求的系统是一个绝对意义上的整体，系统内部紧密关联，互相影响，结构相对复杂。模块化设计的目的在于将产品的功能单元，通过系统的工业设计，使之成为功能不同或性能参数有差异但在结构上又可互换使用的模块或组件，更好地达到系统需求的同时，降低开发难度，降低成本。

针对本设计的系统特性以及当前系统的弊端，信号处理系统的模块化的好处有以下四点：1.降低系统调试难度。信号处理模块的功能相对独立，具有独立的供电系统和调试接口，使得信号处理系统的调试工作单独进行，而不必依赖于母板。当系统需要多块处理模块时，可以同时并行调试信号处理模块，有助于缩短开发周期。2. 降低系统升级成本。当运算能力不能满足系统需求需要升级系统时，只需要按照模块的接口标准重新设计信号处理模块即可，避免消耗不必要的时间成本和资金成本。3.减小系统维护开销。当信号处理部分出现故障时，可以不必维护整套系统，而将模块与系统分离后进行维护。当故障的修复过程需要重新焊接芯片时，这一优点将尤其突出。另外也可以用没有故障的模块替换有故障的模块，将系统故障可能带来的损失降到最低。4.支持系统定制。由于模块的功能是独立的，并且具备标准的连接器，这事信号处理模块具备一定的通用性，因此可以根据系统的不同需求对系统进行定制，构成不同运算能力、不同系统结构的采集与处理平台。模块化设计具备上述优点的同时，也暴露出一些缺点。首先，模块与系统的连接需要利用连接器，众所周知，连接器在高速电路中是导致信号完整性不良的主要因素，所以连接器的选择将影响系统的稳定性；其次，只能保证模块在一定应用环境下通用性。

因为模块的体积被限制在一定范围，所以模块上不能拥有更多的接口。例如本设计中的8第2 章 系统方案设计信号处理模块不包含网络接口芯片，那么该模块就没有网络连接能力；最后，模块设计比较困难。为了保证一定程度的通用性，必须在限制电路板面积的情况下，将可能用得到的芯片设计到系统中，这样给系统结构的设计，芯片的选择，PCB 布线都带来了难度。2.3.2 系统结构本文针对上一代多波束测深仪信号采集与处理系统的不足，以硬件模块化为基础，提出新的系统结构，系统结构见图2.4 。口 存储器接他其DSP信号处理模块1FPGA ……模拟输入 ADCStritix ⅡEP2S180F 1020DSP信号处理模块nC IG CA P图2.4 信号采集与处理板结构简图该系统的基本结构形式为母板+DSP 模块，信号采集与处理两部分被集成到一起，使系统结构简化，弥补了系统结构复杂，过度占用机箱空间等不足。tms320c6748母板的核心芯片FPGA 选用Altera 公司Stritix Ⅱ系列的EP2S180F1020 ，该芯片LE （Logic Element ，逻辑单元）数为179400，最多可提供742 个用户I/O ，芯片规模大致为上一代信号采集与处理系统选用的 FPGA 的 3 倍，足以满足系统需求。

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