FPGA与ADSP TS201的总线接口设计方案

　　在雷达信号处理、数字图像处理等领域中，信号处理的实时性至关重要。由于FPGA芯片在大数据量的底层算法处理上的优势及DSP芯片在复杂算法处理上的优势，DSP+FPGA的实时信号处理系统的应用越来越广泛。ADI公司的TigerSHARC系列DSP芯片浮点处理性能优越，故基于这类DSP的DSP+FPGA处理系统正广泛应用于复杂的信号处理领域。同时在这类实时处理系统中，FPGA与DSP芯片之间数据的实时通信至关重要。

　　TS201 DSP的外部总线接口有两种协议：慢速协议和高速流水协议。流水线协议适合与快速同步设备连接，文中采用此协议，实现DSP与FPGA之间的通信。

　　1 DSP流水线协议

　　流水线协议用来提供流水线方式的数据传输。在该传输协议下，每个时钟周期可以传输一个数据。控制流水线协议进行数据传输的主要信号包含以下引脚：

• 　　RD——数据传输读信号；
• 　　WRH和WRL——数据传输写信号；
• 　　BRST——突发方式数据传输指示；
• 　　ADDR——地址总线；
• 　　DATA——数据总线。

　　流水线协议数据传输有两种方式：普通流水线协议和突发流水线协议。ADSP TS201的数据总线位宽可以通过SYSCON寄存器设置为32位或者64位，但是有时候需要传输的数据位宽可能是32位，64位或者128位，这样就有可能出现数据总线位宽和数据位宽不一致的情况，如果总线位宽小于数据位宽，DSP采用突发流水协议传输，否则采用普通流水线协议。

　　1．1 普通流水线协议

　　图1是DSP使用普通流水协议，写FPGA内部寄存器时序图，流水深度为1，在时钟沿1地址线、WRx(WRH和WRL)同时有效，一个时钟周期后，在时钟沿2数据线有效，地址线、WRx无效。