tms320c6748_tms320c6748中文资料_tms320c6748 sata例程(8)

根据系统的功能需求，母板上的FPGA 主要任务包括以下几个方面：第一，模拟信号的采集（AD 转换）；第二，对采集的信号进行预处理；第三，对接收信号的自动增益控制（AGC ）；第四，通过PCI 与计算机通信，上传经信号采集与处理系统运算得到的结果数据，以供后续的处理；第五，与信号处理模块通信，并为DSP 处理模块分配待处理数据。 信号处理模块的 DSP 芯片选用 TI 公司的 TMS320C6748 ，处理速度最高达到3648MIPS ，并满足低功耗的需求。信号处理模块与母板通过PMC PCI Mezzanine Card 连接器实现互连，PMC 连接器被用于IEEE 1386.1 标准的PMC 夹层卡及其他自定义板卡，该连接器能提供稳定的连接，高频率下电气特性良好，支持多次插拔。该模块的板型尺寸为2.7 inch ?2.0inch ，并没有采用标准的PMC 结构，因为该模块追求小型化，而标准尺寸不满足这一要求。PMC 连接器提供多种接口的扩展，包括 EMIF External 9 哈尔滨工程大学硕论文Memory Intce 、uPP universal Parallel Port 、SPI Serial Peripheral Intece 、UART （Universal Asynchronous Receive/Transmitter ）、GPIO 和I2C 等。

信号处理模块提供了丰富的扩展接口，使其具备强大的扩展连接能力，为系统的通用性和升级能力提供保障。关于信号处理模块的具体特性及设计方法将在第三章详细介绍。2.4 本章小结 本章的主要工作是提出新一代信号采集与处理系统的框架结构。这一框架结构的设计基本要求是在解决原有系统问题的基础上，满足多波束测深仪对采集与处理系统的新需求。 首先，分析多波束测深系统的基本结构及其工作原理，为了解系统结构打下基础。 然后，针对多波束测深仪使用中遇到的问题，分析了上一代测深仪采用的信号采集与处理系统的不足之处。上一代的信号采集与处理系统受设计同时期硬件条件的限制，在系统结构及运算能力方面都存在不足。 最后，针对系统存在的问题，提出模块化设计思想，阐述模块化设计的基本特征，结合本文的设计，分析采用模块化设计的诸多优势。最后，根据系统存在的问题，按照模块化设计的基本方法，采用母板+信号处理模块的基本架构，构建以FPGA+DSP 为核心的信号采集与处理系统，该系统架构具备模块化设计的基本特征，能够解决上一代架构遇到的问题。整套系统将由作者与他人共同设计完成，本文主要研究信号处理模块的设计。 10 第3 章 信号处理模块硬件电路设计 第3 章 信号处理模块硬件电路设计 电路的硬件设计是电子系统设计的重要组成部分，这一部分在本论文中同样占据重要地位。

本文第三章主要阐述信号处理模块硬件电路的基本设计思路及方法，介绍核心DSP 芯片选型依据并简要介绍所选择的DSP 芯片，从硬件电路基本结构入手，包括供电电路设计、存储器设计、引导模式选择及其电路设计、以及JTAG 接口等周边电路的设计，最后介绍了硬件电路的PCB 设计，包括一些信号完整性方面的经验和简要分析。3.1 DSP 芯片选型3.1.1 DSP 芯片选型需要考虑的因素 DSP 芯片作为信号处理模块的核心元件，不同型号芯片的性能、功耗、封装、布线难度等因素将对整个系统设计产生决定性的影响，所以 DSP 芯片的选型成为该系统硬 [13]件电路设计的重要工作之一。对于DSP 芯片的选择，本文主要从以下几方面考虑 ： 1.处理能力：多波束测深系统的数据运算量相对较高，对实时性要求高，所以作为主处理芯片，对其运算能力的要求比较苛刻，要求芯片必须在限定的时间内完成处理任务以保证实时性要求； 2.扩展能力：本文设计的工程背景是一套采用母板+信号处理模块模式的采集及处理平台，这样就要求 DSP 的空间占用要克制，并且为了实现该模式升级、扩展能力强的设计初衷，同时要求主处理芯片的接口丰富，便于扩展； 3.功耗：考虑到本论文中的测深系统的使用环境可能会比较苛刻，很多应用环境要求其长时间待机或工作，所以处理器的热功耗不能过高，设备低功耗状态下要满足运算能力要求； 4.软件配套：软硬件开发环境、编程语言、函数库等资源决定了系统升级时的难度，同时也就决定了开发成本，为便于升级，上述资源也要优先考察清楚； 5.封装：芯片不同的封装，会对PCB 布线产生影响，同时对PCB 层数、面积都会有不同程度的影响，结合本设计的体积要求，芯片封装也成为不可不考虑的因素之一； 6.性价比：芯片价格也是一个考虑因素，价格越高，性能越强。

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