PCI9656实现与CPCI总线通信的雷达信号处理板

本文在详细阐述处理板的整体结构和DSP与PCI9656的接口电路设计原理的基础上，提出一种ADSP—TS201基于桥芯片PCI9656实现与CPCI总线通信的雷达信号处理板的设计方案，实现RocketIO到DSP数据的高速传输，它克服了传统雷达信号处理板通用性差的缺点。

　　引 言

　　随着科学技术的发展，传统的雷达信号处理系统由于专用性强，兼容性差，影响了系统的通用性和其扩展能力，不能满足现代雷达实时高速的信号处理需求。该设计针对传统雷达信号处理系统通用性和扩展能力差提出一种ADSP—TS201基于PCI9656桥芯片实现与CPCI总线通信的高速、通用性强的信号处理系统，并介绍一种DSP与PCI9656的接口电路设计。

　　1 器件介绍

　　1.1 ADSP—TS201

　　ADSP—TS201是ADI公司TigerSHARC系列中集成了定点和浮点计算功能的高速DSP。ADSP—TS201内部4条相互独立的128位宽度的内部数据总线，每条连接6个2 Mb内部存储区块中的一个，提供各自数据、指令集I/O访问和28 GB/s的内部存储器宽带;处理器内核最高可工作在600 MHz，单周期能执行4条指令，每秒能进行3.4亿次乘累加和2.8亿次浮点操作，是面向通信和视频领域的高端DSP。ADSP—TS201有14通道的DMA控制器;4个链路口可用于与其他DSP进行无缝联接，实现高速度高数据吞吐率。链路口可以4位并行方式传输，也可以编码为1位传输方式。通常以4位并行方式传输，当处理器核工作在500 MHz时，链路口也可工作在500 MHz，每个链路口的双向数据吞吐率可达1 000 MB/s，4个链路口合起来数据吞吐率可达4 GB/s;集成SDRAM控制器最大支持256 M×32 b的内存容量，方便与外部SDRAM连接。ADSP—TS201适合对大数据量数据处理实时性要求高的应用领域。TigerSHARC系列的DSP接口丰富，外部设备接口包括SDRAM控制器、EPRoM接口、主机接口、多处理器接口;其引导程序的加载方法也非常灵活，可根据实际系统设计的需要灵活选用。

　　1.2 PCI9656

　　PCI9656是PLX公司推出的与PCI9054相兼容的、能提供混合高性能PCI总线的接口控制芯片，采用了业界领先的数据流水线架构技术，符合PCI V2.2规范。PCI9656的工作状态包括以下两个方面：工作方式和局部总线操作模式。PCI9656的工作方式包括直接主模式、直接从模式和DMA模式，它的局部总线操作模式有M模式、C模式和J模式。它具有64位数据线66 MHz时钟的PCI总线接口和32位数据总线66 MHz时钟的Loeal端接口;配有的DMA引擎可实现数据的高速传输;具有PCI优先判决器，支持7个外部主控制器;可以通过消息管理I/O，提供两种方式选择，一是通过邮箱寄存器和门铃寄存器;二是通过所提供的I2O接口。它有64 b/66 MHz PCI性能，符合PCIV2.2规范，采用数据。设计者可以将芯片32 b，66 MHz局部总线与各类高速设备，如DSP、存储器、自定义ASIC和FPGA连接，通过PCI9656数据流水架构使其局部端连接设备具有64 b/66 MHz的PCII/O性能。

　　2 系统工作原理

　　信号处理板上DSP的工作与主机相对独立，主机通过CPCI总线给信号处理板传送加载程序和一些控制信息，并监控信号处理板。采集数据通过4路全双工Rocket_IO口发送给信号处理板。系统的整体结构如图1所示。

　　2.1 DSP的电路设计

　　信号处理板中DSP对来自板外的采样数据进行数据整理、相参积累和脉冲压缩。4片DSP之间采用链路口方式实现点对点的通信。DSP采用主机与EPROM方式引导和加载程序，先通过FLASH将加载程序导入DSPl，然后用主机引导方式将传入DSP1内的加载程序依次传输给其他3片DSP。由于DSP有专用的SDRAM寻址空间和外围接口，DSP与SDRAM之间能实现无缝连接。该设计中每片DSP外挂1片256 Mb的SDRAM，保证了DSP足够的存储空间。