dsp完成的实时信号模拟器

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时间:2018-10-28

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1、DSP完成的实时信号模拟器

2、第1该模拟器由4个外部接口:USB接口、双路模拟输出接口、数字量输出接口、用户可编程输出接口等。其中USB接口负责模拟器与计算机之间的通信,接收PC发送来的命令,向PC发送模拟器状态等;双路模拟/数字量输出接口以不同的方式将模拟结果送出系统;用户可根据自己的需要编程产生一些自定义数字量/P等信号经过用户可编程接口输出。该模拟器可以由PC机控制,产生I/Q两路信号进行模拟和数字量输出。预留有用户可编程接口,方便用户和其它系统进行无缝连接,如:RF模块等。2.模拟器硬件组成2.1DSP处理器  该模拟器用到2个DSP处理器(TMS320VC5402),其处理能力

3、可达100MIPS。其中DSP1负责控制USB接口芯片,与PC进行通信。并将接收到的数据和命令进行处理后,经FIFO或多缓冲同步串口(McBSP)与DSP2进行通信。DSP2进行最后的处理,产生相应的波形送给FIFO;同时向FPGA发送相应命令。FPGA根据命令控制DAC、及各输出接口,将波形数据输出。从而实时产生模拟数据和波形。  TMS320VC5402片内有16Kⅹ16bitsDARAM可以满足一般系统的处理要求,但考虑到系统扩展,在本系统中预留有外部RAM。该外部RAM可以分配为数据空间或程序空间,进行不同空间的大小扩展。  从系统结构图中可以看出,模拟器的数据流是单向的。DS

4、P的数据总线为16bits宽,利用两片8bits异步单向FIFO(IDT72v01)进行宽度扩展,组成一个16bits的单向FIFO进行数据传输。可以将数据从DSP1传送到DSP2,由DSP2传送到各输出接口。另外,我们利用两个DSP的McBSP进行一些关键参数、及需要进行双向传输的数据进行通信传输。FIFO通信时,将其空/满标志经过译码连接到对应DSP的READY信号上。这样DSP在进行FIFO读写时,不会出现空读、和漏读现象。从而可以保证数据传输的可*性和实时性。2.2USB总线接口  USB总线是一种通用的计算机串行接口总线标准,可以连接多个设备。USB总线标准目前有:1.0、1

5、.1和2.0多个标准。其中:1.0、1.1标准最高提供12Mbps的传输速率;2.0标准最高提供480Mbps的传输速率。在该模拟器中,采用1.1标准的USB接口芯片USBN9602/3。  USBN9602/3是美国国家半导体公司生产的一款支持USB1.1标准的接口芯片。该芯片提供多种数据接口方式(8bits并口、并口复用、和MICROSTROB、IOSTROB、)的片选、读写等信号。  输出接口部分的FPGA负责完成对DAC、及FIFO的控制,产生他们需要的片选、读写、时钟等信号。模拟器中采用alteral公司的FPGA,在该器件中设计了多个P输出控制器、多个数字量输出控制寄存器。

6、DSP2可以按照访问USBN9602/3的方式访问FPGA,对FPGA内部的寄存器进行操作。从而进行P和数字量输出。此外用和还可以根据自己的要求设计相应的功能,以满足不同用户的要求。alteral公司的FPGA由多种在线可编程方式,为了方便用户升级,我们采用8位并行加载方式。用户生成的下载文件经USB口传送给DSP1,由DSP1经过其总线下载导FPGA中。从而减少了利用EPROM、JTAG等其他方式加载时,对硬件进行的EPROM烧写、插拔等其他操作。对编程时FPGA和模拟器正常使用时一样,无需对硬件进行操作,做到了完全在线编程。2.4DAC模拟输出  本模拟器采用AD公司的8-Bit双

7、路发射机用DACAD9709作为数模转换芯片。该芯片的最大转换速率可达125MSPS,可以应用到通信、基站、数字合成、三维超声等领域。AD9709的数字输入端有双路并行、交织输入两种模式。我们采用能充分利用数据带宽的双路并行输入方式。AD9709模拟输出为两路差分信号,运放AD8041完成差分转单端。其功能框图如下:500)this.style.ouseg(this)">3.软件结构  本模拟器的软件包括DSP和FPGA两部分。DSP1软件包括:USB控制,数据接收、处理、传输,FPGA配置,DSP2的引导等工作。DSP2软件相对较少,DSP1送来的数据进行处理,将处理后的数据送到各接

8、口处,并控制各接口的工作状态。FPGA完成数字、模拟各接口的具体控制。图3为两个DSP的程序流程。500)this.style.ouseg(this)">图3 两个DSP的程序流程  系统引导方式(Bootloader)。TMS320VC5402本身提供多种引导方式:HPI、串行EEPROM、并口、标准串口(McBSP0、McBSP1)、及IO引导方式等。该系统的程序存放在FLASH中,该FLASH由DSP1访问。因此,DSP1采用并口引导,D

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