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1、基于TMS320C6455的高速数字信号处理系统设计摘要：针对高速实时数字信号处理系统设计要求，本文提出并设计了基于DSP+FPGA结构的高速数字信号处理系统，采用TI公司目前单片处理能力最强的定点DSP芯片TMS320C6455为系统主处理器，FPGA作为协处理器。详细论述了DSP外围接口电路的应用和设计，系统设计电路简洁、实现方便，可靠性强。关键词：TMS320C6455FPGA数字信号处理系统设计中图分类号:TP391.41文献标识码：A文章编号:1007-9416(2011)12-0097-03Designofhigh-
2、speeddigitalsignalprocessingsystembasedonTMS320C6455CaoJingzhi,HeFei,LiQiang,RenHui,QinWei(DepartmentofToolDevelopment,ChinaPetroleumLoggingCo.,LtdShaanxiXi"an710077)Abstract:Accordingtothedesignneedsofhigh-speedreal-timedigitalsignalprocessingsystem.Thepaperputsforw
3、ardadesignofhigh-speeddigitalsignalprocessingsystembasedonDSP+FPGAstructure,adoptingTlcompanyfixed-pointDSPchipTMS320C6455,thecurrentlystrongestcapacitymonolithicprocessor,forsystemmainprocessor,andFPGAascoprocessor.ThispaperdescribstheapplicationanddesignofDSPperiph
4、erycircuitinterfaceindetail.Thesystemdesignhassimplecircuitandrealizeconvenient,reliability.Keywords:TMS320C6455FPGADigitalSignalProcessingSystemDesign随着现代电子技术和计算机技术的飞速发展，高性能数字处理器（DSP）的岀现，使得高速数字信号处理系统已应用于越来越多的场合，如通信、雷达、智能交通、图像处理等领域，这些信号处理运算量很大、算法结构复杂，且要求高速实时、高性能、灵活地完
5、成各种处理任务。本文结合笔者设计的电路，主要从硬件设计角度出发，介绍了以TI公司目前单片能力处理最强的TMSC3206455（以下简称C6455）为核心处理器的高速数字信号处理系统的构成以及各模块的功能，深入探讨了DSP在系统中的功能及其外围接口电路的应用和设计。1、高速信号处理系统的硬件构成高速数据处理算法的运算量大而且比较复杂，若用DSP来完成所有的运算和控制任务，使得DSP的压力过大，从而不能保证系统的实时性和可靠性的要求。本系统在硬件设计上遵从系统模块化的设计思想[1],采用DSP+FPGA结构。FPGA本身具有很多逻辑
6、资源,编程灵活，作为协处理器负责预处理以及控制工作，使软件实现灵活的DSP负责主要的运算工作，处理算法程序，以提高系统的实时性。选用TI公司的高性能主频为1GHz的工业级DSP芯片C6455作为系统的主处理器[2],使用多总线并行处理结构，运行速度高、处理数据能力强，同时使用ALTERA公司高性价比的FPGA器件EP1C12[2],作为协处理器和控制器，实现了数字控制逻辑。系统结构框图如下u图1所示[3]。系统的前端是数据采集单元，是整个系统的“眼睛”，传感器将采集到的模拟信号先经过运算放大调整、滤波等预处理后，得到比较干净的模
7、拟信号，再经A/D转换电路变换为数字信号送入FPGA中进一步处理。DSP的外部存储器接口通过FPGA与其数据处理帧存体(SBSRAM)以乒乓操作的通信工作方式读取数据并进行相关的运算和处理。同时DSP的EMIFA总线上挂接着FLASH芯片、CAN总线和外部控制电路。为了扩展处理器的片外存储能力，提高数据的实时处理能力，为此使用芯片的双倍率动态存储器接口(DDR2SDRAM)；两个多通道缓冲串口，分别用于输出相关的模拟指令与数字指令；高速串行接口(SRIO)主要用于系统的级联和扩展。FPGA作为DSP的协处理器,完成信号的滤波等预
8、处理、DSP接口和总线控制等工作，此外在FPGA中设计双缓冲先进先出存储器(FIFO),预处理后的数据存AFIFO内，DSP以乒乓方式读取和处理，以提高系统实时性。2、DSP外围接口电路设计C6455⑷是TI公司基于第三代先进超长指令字结构开发出来的高性能定点D
