DSP片內(nèi)多通道緩沖串行接口的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、近年來，隨著集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，處理器和內(nèi)存性能的飛速提高，處理器內(nèi)部以及處理器之間的數(shù)據(jù)交互的頻率和交互的數(shù)據(jù)量也在高速增長，這就對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男侍岢隽烁叩囊?。McBSP(Multichannel Buffered Serial Port，多通道緩沖串行接口)既可以實(shí)現(xiàn)時(shí)分多路串行通信功能，又可以通過DSP提供的DMA總線連接實(shí)現(xiàn)不通過CPU直接進(jìn)行自動(dòng)緩存功能，從而使得DSP能夠從繁重的串口通訊任務(wù)中解放出來，提高了DSP的

2、整體運(yùn)行速率。
　　本文主要以多通道緩沖串行接口為研究主題，深入分析了目前國內(nèi)外的發(fā)展趨勢，研究了SPI(SerialPeripheral Interface，串行外設(shè)接口)總線接口，中斷，μ律和A律壓縮的相關(guān)技術(shù)，完成了多通道緩沖串行接口的設(shè)計(jì)。本文闡述了McBSP的整體功能、性能和結(jié)構(gòu)，說明了McBSP的基本工作流程，詳細(xì)描述了McBSP每個(gè)功能模塊的具體設(shè)計(jì)。針對當(dāng)使用McBSP壓擴(kuò)芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)時(shí)，CPU或DMA控制器無法監(jiān)

3、控接收和發(fā)送中斷或同步事件的變化，若全程使用輪詢方式監(jiān)控這些變化則會影響數(shù)據(jù)的讀寫速率這一問題，增加數(shù)字環(huán)回模式(DLB)與非數(shù)字環(huán)回模式（非-DLB）的選擇。針對于有時(shí)同時(shí)進(jìn)行多個(gè)數(shù)據(jù)單元的讀寫操作的需求，加入了多通道選擇模塊。在驗(yàn)證方面，運(yùn)用Xilinx的開發(fā)工具搭建測試平臺，呈現(xiàn)了平臺搭建的整個(gè)過程，對本設(shè)計(jì)的McBSP模塊系統(tǒng)進(jìn)行了7種基本的測試，包括時(shí)鐘與幀同步配置驗(yàn)證、中斷處理能力驗(yàn)證、數(shù)據(jù)壓縮處理能力驗(yàn)證、通道選擇驗(yàn)證、幀

4、同步忽略驗(yàn)證、數(shù)據(jù)發(fā)送與接收驗(yàn)證、SPI接口兼容性驗(yàn)證，確保McBSP模塊功能的準(zhǔn)確性。在Xilinx公司的Virtex7系列開發(fā)板上對設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的McBSP串行接口支持串行數(shù)據(jù)讀寫操作，支持中斷操作，支持全雙工的數(shù)據(jù)傳輸模式，支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮模式傳輸，支持多通道選擇，支持SPI協(xié)議，最高時(shí)鐘頻率可達(dá)到260.281MHz。經(jīng)過測試平臺的驗(yàn)證，論文設(shè)計(jì)的McSBP模塊功能完善，性能可靠，已完全達(dá)到設(shè)計(jì)的功能和性能要求