基于pci总线的dsp数据运算平台设计

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1、基于PCI总线的DSP数据运算平台设计

2、第1内容加载中...随着DSP的性能不断提高，其应用领域也不断扩大。由于DSP的硬件结构对于数字信号处理特别适用，同时，PCI总线的高带宽，动态配置，大的地址空间等诸多特点，使得在PC上PCI总线完全取代ISA总线已经是大势所趋，目前新一代的主板上面已经几乎不提供ISA槽。为了科学研究以及实际应用的需要，我们开发了基于PCI总线的DSP数据运算系统，主机程序通过PCI总线与DSP交换数据，可以提供高速实时的数据运算能力。系统可以广泛的应用在语音处理，数字加密，图像处理，多路数据流复用等实际应用中。基于

3、PCI总线的DSP数据运算平台整个的运作流程是这样的:PC端运行服务器程序，与DSP上运行的客户机程序通过PCI总线进行数据交换，通信由程序中设计的信号灯或者硬件中断。PC端的服务器程序通过PCI总线有访问整个DSP内部的存储器内容的能力，将所需要运算的数据送给DSP运算，设置信号灯，当DSP运算完成后则取消信号灯或者中断主机，主机将运算完的数据取回。所需要解决的问题主要有：*PCI接口芯片的选择；*PCI与DSP的接口设计；*DSP系统的自举装入（BootLoad）；*主机与DSP通信驱动软件的编制。目前PCI接口卡的设计一般有两种方法，

4、第一种是基于将PCI接口完全集成到ASIC中，这样做的好处是集成度高，量产的生产成本低，直接用成熟的IP核，但是对于普通的开发者来说购买现成的PCI控制器的IP的价格昂贵,难以接受。当然也可以自己根据PCI协议在FPGA中实现PCI总线接口控制器，但是由于PCI总线协议自身的复杂性，要想在短期内做到操作稳定，难度很大。所以一般开发PCI接口卡的时候都使用现成的PCI接口芯片。目前市场上面的PCI接口芯片有不同公司的多种型号产品，不同的产品价位相差很大，而且功能与使用的复杂性也有很大不同。我们在设计前，要广泛的调研，根据项目需求选择合适的PC

5、I接口芯片来设计系统，就会事半功倍。目前市场上常见的有AMCC，PLX，CYPRESS等公司的桥芯片，各个型号的PCI接口芯片的比较如表1所示：综合项目需求，成本以及开发难易等几个问题来考虑，选择了PLX的9030芯片作为本设计的PCI运算板的接口芯片。TMS320VC5402是TI公司的5000平台中力推的一款芯片，主频可达100MHz，批量价格仅5美元，片上资源有40位ALU，17×17乘法器，4K×16位ROM，16K×16bitSARAM，8位扩展主机接口(HPI），6路DMA控制器，两个多通道带缓存串口(MCBSP），两个16位定

6、时器。称得上价格低廉，性能优异，在嵌入式领域，无线设备，数字运算等领域得到了广泛的应用。VC5402的引脚大多数有内部的斯密特触发器以及上拉电阻，对于设计者来说外部电路设计相对简单，不用作特别的处理，但是中断源输入必须从外部接上拉电阻。DSP与主机的数据交互是PCI运算平台的设计关键。主机可以通过VC5402的主机接口中的三个HPI寄存器访问DSP芯片内16K的DRAM。三个HPI寄存器的具体定义如下：*HPIA：HPI地址寄存器，存放当前所访问的DSP的内存地址；*HPIC：HPI控制寄存器，包括HPI的控制与状态位；*HPID：HPI数

7、据寄存器，当前HPIA所在地址的数据；主机要读取DSP中某个地址的数据时，首先向HPIA中送入所需访问的地址，然后读取HPID的内容即可；同样，主机要向DSP中某个地址写入数据的话，首先向HPIA中送入所需访问的地址，然后将数据写入HPID就可以了。HPI寄存器由HDS1，HDS2地址线选择，结合HRARGIN-TOP:0px;MARGIN-BOTTOM:0px"align=justify>hcs<=notlad7;has<='1';hds1<=ber=MINUS_ONE_LONG;device.SlotNumber=MI

8、NUS_ONE_LONG;device.DeviceId=MINUS_ONE_LONG;device.VendorId=MINUS_ONE_LONG;device.SerialNumber[0]='/0';rc=PlxPciDeviceFind(device,j);//J为在人机界面中选中的设备的串号。3．通过HPI访问DSP片内的SRAM的功能模块。以下函数调用实现了完整的一次访问DSP的内部SRAM的功能。即首先写入DSP，将要访问的DSP的地址写入到HPIA寄存器，然后将要写入指定位置的SRAM的内容写入到HPID中去。然后读出DSP

9、片内SRAM的内容，先读出HPIA的地址，然后读出HPID的内容，以验证写入是否正确。//hpial,hpiah,hpidl,hpidh为预先定义的宏函数，分别指向HPI的地址与