C6000系列DSP测试系统设计与实现

发布时间：2017-06-27 22:21

  本文关键词：C6000系列DSP测试系统设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)具有强大的数据处理能力和丰富的片内资源,在航空、军事、通信等多个领域得到广泛的应用。然而在恶劣的环境下DSP芯片会出现不稳定和运行效率低的症状,从而无法保证能否正常完成任务。所以对在不同环境下的DSP测试实验越来越受到国内外研究人员的关注。本文详细介绍了DSP测试实验系统,旨在检测DSP芯片在恶劣环境下的运作状况并反馈测试结果。本文选择TI公司的TMS320C6701 DSP作为研究对象,通过测试其电参数和功能模块来验证DSP芯片在各种场景运作的稳定性。本文首先对DSP测试实验的研究现状和研究意义进行了深入的探讨,并在参考国内外集成芯片测试方法的基础上,对DSP测试试验的需求进行了分析,同时在硬件平台、驱动程序和上位机应用程序三个方面给出了各种测试要求;基于这些要求,系统划分为离线系统和在线系统。离线系统主要是针对试验后芯片进行全方位测试DSP芯片各个功能模块的稳定性,在线系统主要实时检测DSP在恶劣环境下的工作状态和参数。本文对硬件平台进行了详细的介绍,给出各模块的设计方案,并采用Altera的H3C120-V6 FPGA作为主控制器和TI的TMS320C6701 DSP作为待测对象,给出了离线测试系统和在线测试系统的设计方法;随后根据ModBus协议给出了上位机与FPGA主控系统的通信协议,给出了各电参数和各功能模块的测试功能码,使得FPGA控制器可以解析并执行上位机发送的相应命令;最后介绍和讨论了DSP功能单元测试软件的设计与实现,包括主机接口(HPI)、外部存储器接口(EMIF)、多通道缓冲串口(McBSP)、内核测试、内部存储器和寄存器;其中主机接口是本系统的重点,它不仅负责处理离线系统中FPGA与DSP的通信问题,而且需要满足在线系统中长线传输的远距离控制要求;同时给出了每个模块的测试方法、测试流程、测试代码和测试结果。通过对DSP检测系统硬件和软件的设计和实现,以及对测试系统的电参数和功能模块进行严格的测试,本文验证了本系统的可行性和测试实验的可扩充性;同时对其他型号DSP或微电子器件的测试实验起到了一定的参考意义。
【关键词】：测试试验 电参数 功能模块 DSP FPGA
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 缩略语对照表11-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 研究背景15-16
• 1.2 研究意义16
• 1.3 论文的主要工作及章节安排16-19
• 第二章 C6000系列DSP检测系统需求分析和方案设计19-29
• 2.1 DSP C6000芯片的简介19-21
• 2.1.1 DSP C6000芯片的特点19-20
• 2.1.2 DSP C6000的内核架构20-21
• 2.2 C6000系列DSP测试系统需求分析21-23
• 2.2.1 DSP测试装置概述21
• 2.2.2 电参数测试需求21-22
• 2.2.3 功能测试需求22
• 2.2.4 应用软件测试需求22-23
• 2.3 C6000系列DSP测试总体方案23-27
• 2.3.1 DSP测试装置软硬件组成23-25
• 2.3.2 DSP测试装置总体功能25
• 2.3.3 DSP测试装置总体结构25-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第三章 C6000系列DSP检测系统硬件环境设计29-43
• 3.1 概述29-31
• 3.2 FPGA硬件系统的设计与实现31-32
• 3.3 DSP硬件系统的设计与实现32-35
• 3.3.1 DSP系统硬件设计32
• 3.3.2 电源电路32-33
• 3.3.3 时钟电路33
• 3.3.4 JTAG接口电路33-34
• 3.3.5 外设各总线接口电路34
• 3.3.6 扩展总线接口电路34-35
• 3.4 离线测试板简介35-36
• 3.4.1 外接存储器电路35
• 3.4.2 主频可变控制电路35-36
• 3.5 在线测试板简介36-37
• 3.5.1 HPI接口电路36
• 3.5.2 时钟电路36-37
• 3.6 底板硬件系统的设计与实现37-42
• 3.6.1 供电电流、电压检测电路37-38
• 3.6.2 IO口高低电平、负载能力检测电路38-40
• 3.6.3 扩展接口电路40
• 3.6.4 串口通信电路40-41
• 3.6.5 系统电源供电电路41-42
• 3.6.6 其他电路42
• 3.7 本章总结42-43
• 第四章 C6000系列DSP检测系统协议设计43-53
• 4.1 协议模型简介43
• 4.2 协议帧设计和事务处理过程43-47
• 4.2.1 协议帧的设计43-45
• 4.2.2 事务处理过程45-47
• 4.3 电参数模块协议设计47-48
• 4.3.1 电压电流参数测量协议设计47-48
• 4.3.2 IO口负载参数协议设计48
• 4.4 功能模块协议设计48-52
• 4.4.1 内部寄存器和RAM模块协议设计48-50
• 4.4.2 外部接口协议设计50
• 4.4.3 主频控制协议设计50-51
• 4.4.4 DSP芯片核模块协议设计51-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 C6000系列DSP检测系统功能单元设计与实现53-69
• 5.1 HPI程序加载与接口测试53-57
• 5.2 McBSP接口测试57-61
• 5.3 EMIF接口测试61-64
• 5.4 通用寄存器、RAM测试64-67
• 5.5 内核测试67-68
• 5.6 本章总结68-69
• 第六章 结束语69-71
• 6.1 实验结果69
• 6.2 总结69-70
• 6.3 展望70-71
• 参考文献71-73
• 致谢73-75
• 作者简介75-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

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2 李迎春;王玉峰;王达伟;;基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计[J];北华航天工业学院学报;2012年01期

3 吴海洲;刘恒甫;黄克武;;基于TMS320C6455的DSP加载模式研究[J];电子测量技术;2008年06期

4 翟群英,李永全;HPI在多处理系统中的应用[J];现代电子技术;2005年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 孙科林;基于多核DSP的实时图像处理平台研究[D];电子科技大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

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本文编号：491496