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基于PCI-Express总线的DSP程序动态加载设计

发布时间:2021-12-24 21:55
  FPGA+DSP的方案凭借其优异的性能在数字信号处理领域得到广泛应用,其中DSP程序的加载是设计的难点之一,尤其在大批量仪器的生产中传统方式加载DSP程序费事费力。文章提出一种DSP程序动态加载方法,借助仪器现有的架构,利用FPGA完成PCI-Express转HPI接口,通过HPI接口作为DSP程序的加载入口,在CPU中以软件驱动的形式,读取硬盘中的DSP程序,实现DSP程序动态加载。经大批量仪器验证,此动态加载方法可靠稳定,省时省力。 

【文章来源】:现代信息科技. 2020,4(11)

【文章页数】:3 页

【部分图文】:

基于PCI-Express总线的DSP程序动态加载设计


动态加载软件流程

模块图,接收模块,模块,总线


在常用的台式仪器中一般都会配置独立的CPU模块,接收来自底层的数据,完成高级算法运算和图像显示。本文实现DSP的动态加载是在现有的平台接口基础上,只需稍加改动就可以完成HPI方式加载DSP程序。CPU模块与中频接收模块的硬件连接如图1所示,CPU模块是由Intel处理器、内存、硬盘等结构组成,支持Windows操作系统开发,CPU模块与中频接收模块之间通过PCIe总线连接进行通信,虽无法直接加载DSP程序,但是可以在FPGA内部采用Xilinx提供的PCIe的IP核完成PCIe总线到本地总线的转换,P的HPI接口可DS以直接连接至总线,完成PCIe接口到HPI接口转换,实现主机软件控制DSP的要求,只需要编写相应的PCIe驱动,便可方便地通过访问PCIe的总线完成HPI的相关操作,实现DSP程序动态加载。HPI是一个并行接口,用于DSP与其他总线进行连接,实现高速并行的数据通信。主机可以通过16 bit的并行总线直接访问DSP的内部存储器,具体接口如图1所示。PCIe本地总线是地址线和数据线独立的形式,数据总线是32 bit,因此用于访问的地址线后两位不使用,从第三位开始累加,即访问一次数据,地址最少加4。HPI总线的HCNT1、HCNT0、HHWIL连接到地址总线Addr[4:2]上,HPI数据总线HD[15:0]连接到PCIe数据总线的低16位,HDS1、HDS2、HCS、HR/W的信号时序可由FPGA直接控制,这样连接就可以建立PCIe地址与HPI寄存器的对应关系,向固定地址读写数据就可以完成HPI读写操作,实现对HPIC控制寄存器、HPIA地址寄存器、HPID数据寄存器的访问,完成相应的DSP内部存储访问,两者的控制对应关系如表1所示。具体HPI总线控制时序见参考文献[2],此处不论述。

【参考文献】:
期刊论文
[1]基于可重构技术的DSP任务动态加载方法研究[J]. 陆振林,赵元富,兰利东,焦烨,赵光忠.  电子技术应用. 2015(10)
[2]基于ARM的TMS320C6455 DSP HPI的动态程序加载设计与实现[J]. 赵建波,胡文若,习勇,陈路辉.  电子技术应用. 2013(06)
[3]一种基于以太网加载FPGA和DSP的实现方法[J]. 吴湘宁,江瑾,冯俊涛.  微型机与应用. 2011(18)



本文编号:3551264

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