ADSP-TS201的系统设计及外部总线接口技术

发布者:BlossomSunrise最新更新时间:2007-07-25 来源: 现代电子技术关键字:雷达  运算  编程  存储 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

1 引言

随着雷达技术发展,大带宽高分辨力、多种信号处理方式的采用,使得实时信号处理对数据的处理速度大大提高。同时在雷达信号处理中运算量大,数据吞吐量急剧上升,对数据处理的要求不断提高。随着大规模集成电路技术的发展,作为数字信号处理的核心数字信号处理器(DSP)得到了快速的发展和应用。ADSP-TS201DSP是美国模拟器件(ADD公司继TSl01之后推出的一款高性能处理器。此系列DSP性价比很高,兼有FPGA和ASIC信号处理性能和指令集处理器的高度可编程性,适用于大存储量、高性能、高速度的信号处理和图像处理。如雷达信号处理、无线基站、图像音频处理等。

2 ADSP-TS201简介

ADSP-TS201采用超级哈佛结构,静态超标量操作适合多处理器模式运算,可直接构成分布式并行系统和共享存储式系统。其性能如下:

(1)最高工作主频可达600 MHz,指令周期为1.67 ns。支持单指令多数据(SIMD)操作。

(2)支持IEEE32位、40位浮点数据格式和8位、16位、32位和64位定点数据格式。

(3)4条128位的数据总线与6个4 Mb的内部RAM相连。

(4)32位的地址总线提供4 G的统一寻址空间。

(5)对与多片处理器的无缝互连提供片上仲裁。

ADSP-TS201处理器由处理器核和IO接口两部分组成,结构框图如图l所示。其中处理器核由两个计算块、两个整型算术逻辑单元、程序控制器组成。IO接口由内部存储器、外部设备接口、14通道的DMA控制器、全双工的LVDS链路口、IEEEll49.1JTAG接口组成。内部存储器为24 Mb DRAM,外部设备接口包括SDRAM控制器、EPROM接口、主机接口、多处理器接口。

3 系统设计

应用ADSP-TS201进行系统设计时,有一些特别需要注意的地方,如:电源设计、时钟设计、JTAG接口、未使用的管脚如何处理等。下面就这几个方面分别进行讨论。

3.1 电源设计

ADSP-TS201处理器共有4组电源,分别是核电源(VDD)、模拟PLL 电源(Vm-1)、内部DRAM电源(VDD-DRAM)、IO电源(VDD-K),并且在不同的工作频率下供电要求不同。以600 MHz为例,电源工作参数如表1所示。因此设计电源的时候要选择符合电压电流要求的电源。



ADSP-TS201在上电的时候有上电顺序的要求,这点在电源设计的时候必须考虑到。其上电顺序如图2所不,要求tVDD_ DRAM大于O ms,保证DRAM的上电在最后,而且上电时间也要有所保证。所以在选取电源芯片时应该选择带有关断功能的芯片,如MAX8869等。在电源芯片的SHUTDOWN管脚接一个电容到地,利用电容的充放电作用,在上电开始使能SHUTDOWN管脚,使电源芯片处于关断状态。随着电容充电至电源电压,SHUTDOWN为高电平,此时电源芯片开始工作,输出1.6 V的电压,为DRAM供电。

另外ADSP-TS201电源管脚需要旁路电容去耦。在PCB设计时旁路电容的顺序分别是:VDD A到VSS的旁路电容;VDD到VSS的旁路电容;VDD-DRAM到VSS的旁路电容; VDD-IO到VSS的旁路电容。

3.2 时钟设计

ADSP-TS201有2个时钟参考电压管脚,SCLK_VREFl和SCLK_ VREF2,这两个管脚应该连在一起,为系统时钟供电电压的一半。SCLKl和SCLK2是时钟输入端,最大系统时钟是核时钟的1/4。同时SCLK也为外部接口总线提供时钟。ADSP一TS201内部有一个PLL,通过设置SCLKRATE2~0引脚将SCLK倍频到所需的核时钟。在设计过程中,为了保证时钟的同步,可以采用时钟驱动芯片,可以同时输出多路时钟,为TS201 SDRAM提供系统时钟。

3.3 JTAG接口

ADSP-TS201 JTAG仿真器是一个14脚的母头,第3脚是没有任何连接的。在调试过程中第3脚必须拔出来。在JTAG接口设计时要注意以下方面:正确的上下拉电阻,数据(TDI,TMS,TDO,TRST,EMU)驱动、时钟驱动如74系列的驱动芯片。

3.4 未使用管脚的处理

ADSP-TS201包含有3个NC管脚,在设计中不要有任何连接。对于没有用到的管脚,应根据是单片系统还是多片互连系统进行处理,可以悬空的管脚悬空,不能悬空的管脚一定要接上拉电阻或者下拉电阻。特别是没有用到的链路口的输入管脚的处理,主要参考ADI网站中所
给出的数据手册。

另外TS201支持多片DSP互连,最多可达8片。通过链路口完成片与片之间的通信,电路连接简单。

4外部总线接口技术

ADSP-TS201外部总线支持各种不同的通用/专用协议,并且可以通过编程进行配置。外部总线接口支持流水线协议,SDRAM协议和慢速设备协议。TS20l可以采用流水线协议访问存储系统,数据传送速度非常快。另外TS20l有片上的SDRAM控制器,支持SDRAM协议。以下就是这两种协议的应用。
 
4.1 SDRAM接口

ADSP-TS201处理器有一个专用的SDRAM接口.可以实现与标准SDRAM 6 Mb,64 Mb,128 Mb.256 Mb.512 Mb的无缝连接。支持1 024-,512-,256字的页面长度,通过对SDRCON寄存器的编程可实现页面长度的选择。同时SDRAM占用TS201的外部存储空间地址,通过设置/MSSD3~0来确定SDRAM的地址空间范围。

本设计选用的SDRAM是HY57V561620B,页面长度为512字,将两片SDRAM拼接成32位的总线宽度,实现与TS201的无缝接口。根据不同的总线宽度,TS201的地址总线与SDRAM的连接有所不同。

(1)对于32位数据总线其连接方式如下:

SDRAM地址Bit9~0与TS201 ADDR9~0相连;

SDRAM地址Bitl0与TS201的SDA10管脚相连;

SDRAM地址Bitl5~11与TS201 ADDRl5~11相连。

(2)对于64位数据总线,连接方式如下:

SDRAM地址Bit9~0与TS201 ADDRl0~1相连,TS201 ADDR0悬空;

SDRAM地址Bitl0与TS201的SDAl0管脚相连;

SDRAM地址Bitl4~11与TS201 ADDRl5~12相连。

另外对于标准的SDRAM(3.3 V),TS201的地址线ADDRl5∽11都可以作为BANK的选择线。对于低功率的SDRAM(2.5 V),只有ADDRl5~14可以作为BANK的选择线。因此在进行接VI设计时一定要注意所选择SDRAM的电参数。

4.2 ADSP-T$201与FPGA接口

本文设计的系统需要将FPGA连接在TS201的外部总线上,采用DMA中断,通过总线的方式从FPGA的外挂RAM(乒乓存储)中读取数字下变频后的I,Q两路数据,其连接方式如图3所示。

其中MS0,MS1是片选信号,RD和WRL分别是读和写信号。在一个PRF周期内FPGA进行数字下变频,将I,Q数据存储到SRAM中,然后向 TS201发出DMA请求,TS201将SRAM的数据采用流水线协议通过总线读入片内RAM中,进行后续的处理。再将处理完的数据以总线方式写入到FPGA内部RAM中,以便进行在线仿真或者进行后续的输出。

5结 语

本文主要结合ADI公司的高性能ADSP-TS201的结构特点,讨论了在系统设计的过程中应该重点注意的几个问题和ADSP-TS201的外部接口技术,并给出了其与SDRAM,FPGA的连接实例,对基于TigerSHARC系列DSP的应用设计具有实用的参考价值。

关键字:雷达  运算  编程  存储 引用地址:ADSP-TS201的系统设计及外部总线接口技术

上一篇:ADSP-TS201的系统设计及外部总线接口技术
下一篇:TMS320C6000系列二次Bootloader的设计与实现

推荐阅读最新更新时间:2024-05-02 20:37

速腾聚创三季度激光雷达总销量近60,000台
11月20日,RoboSense速腾聚创宣布,三季度该公司激光雷达总销量接近60,000台,其中车载激光雷达总销量超53,000台;至此,今年前三季度速腾聚创激光雷达销量累计超10.6万台,超过了2020~2022年过去三年的激光雷达销量之和,其中车载激光雷达总销量超9.3万台。 图片来源:速腾聚创 三季度,速腾聚创激光雷达先后搭载于腾势、小鹏汽车、昊铂等品牌多款车型,迎来了进一步的量产突破。8月底,腾势汽车旗下智能豪华猎跑SUV N7亮相成都车展,该车全系6款车型均支持选配速腾聚创双M系列激光雷达,用于实现高阶智能驾驶辅助。 9月19日,2024款小鹏G9正式上市,其中配备XNGP智能辅助驾驶系统的Max版本,也搭
[汽车电子]
速腾聚创三季度激光<font color='red'>雷达</font>总销量近60,000台
基于FLASH介质嵌入式存储方案的设计与实现
1 引言   FLASH(闪速存储器)作为一种安全、快速的存储体,具有体积小、容量大、成本低、掉电数据不丢失等一系列优点,已成为嵌入式系统中数据和程序最主要的载体。由于FLASH在结构和操作方式上与硬盘、E2ROM等其他存储介质有较大区别,使用FLASH时必须根据其自身特性,对存储系统进行特殊设计,以保证系统的性能达到最优。 2 FLASH 的特点   FLASH是一种非易失性存储器NVM(Non-Volatile Memory),根据结构的不同可以将其分成NOR FLASH和NAND FLASH两种。但不管哪一种都具有如下特点: 1.区块结构   FLASH在物理结构上分成若干个区块,区块之间相互独立。比如NOR F
[缓冲存储]
stm32 HAL库开发-EXTI外部中断编程
1 编写流程 如下图所示,作用于外部IO口的信号,实际上经过三个部分进入NVIC控制器:GPIO、EXTI控制器、NVIC控制器。 我们在程序配置中也需要对这三个部分依次设置。 2 外部中断实验 实验设计 Nuelco-F091RC开发板的PA10引脚配置上拉电阻并配置下降沿中断,PA10外接一按键用于接地触发中断。 开发板PB3引脚配置为推挽输出并外接LED灯泡,外部中断服务函数将PB3引脚电平翻转从而控制LED亮灭。 实验程序 宏定义LED和按键的引脚和端口 声明并定义两个部分的初始化函数 一定要记得开时钟,这是Stm32与AVR非常不一样的地方, KEY_EXTI_Init()函数中最后要配置NVIC
[单片机]
stm32 HAL库开发-EXTI外部中断<font color='red'>编程</font>
基于CAN总线的ECU在线编程技术
  随着IAP技术的出现以及Flash价格的降低,一般的电控单元(ECU)都具有IAP(In Application Programming)功能和较大的Flash空间,为实现ECU在线编程功能提供了必要条件。目前基于IAP技术的在线编程的方案有很多,采用的通信方式和具体实现方法也各不相同。参考文献 采用RS232总线和YMODEM协议开发的用于智能终端的在线升级系统,但是RS232总线的传输速率有限。参考文献 采用LIN总线实现的适用于汽车ECU的在线升级系统,LIN总线除了传输速率有限以外,同时它只是一种辅助总线,并不是所有车身ECU都采用LIN接口。参考文献 采用基于CCP(CAN Calibration Protoc01)
[嵌入式]
中国激光雷达企业排名_激光雷达产品介绍
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲,与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。 以下介绍中国激光雷达企业及其产品介绍: 1、上海禾赛光电科技有限公司 产品:自动驾驶激光雷达(40线混合固态激光雷达)    介绍: 技术原理:旋转电机。 测距方式:飞行时间测量法(TIme of Flight)。 1、激光雷达中的激光器发射出一束超短激光脉冲。 2、激光投射到
[汽车电子]
基于cPCI总线的嵌入式遥测前端处理器系统设计
遥测数据处理系统在航空、航天等军工试验领域有着广泛的应用。在航空飞行试验中.遥测数据处理系统为各类试飞测试数据的实时处理提供了手段和平台,是试飞员、试飞指挥员及试飞工程师协同完成新机试飞必不可少的重要设施,是确保现代飞机试飞安全、提高试飞效率、缩短试飞周期、实现综合试飞的重要手段。 遥测数据处理系统中的核心设备——遥测前端处理器,技术上经历了从分立式、智能式到嵌入式的快速发展。我国遥测前端处理器的研发经历了从引进、合作研制到完全自行研制的历程。 遥测前端处理器是一套嵌入式实时计算机系统,承担着遥测PCM数据的同步、分路、工程单位转换、数据计算、数据分配等实时处理任务。它和遥测系统管理服务器、工作站等设备通过网络联接和系统集成,组成当
[嵌入式]
存储器功能的数字温度计-DS1624技术应用与原理分析
1.DS1624基本原理    DS1624是美国DALLAS公司生产的集成了测量系统和存储器于一体的芯片。数字接口电路简单,与I2C总线兼容,且可以使用一片控制器控制多达8片的DS1624。其数字温度输出达13位,精度为0.03125℃。DS1624可工作在最低2.7V电压下,适用于低功耗应用系统。 (1).DS1624基本特性 ⊕.无需外围元件即可测量温度 ⊕.测量范围为-55℃~+125℃,精度为0.03125℃ ⊕.测量温度的结果以13位数字量(两字节传输)给出 ⊕.测量温度的典型转换时间为1秒         ⊕.集成了256字节的E2PROM非易性存储器 ⊕.数据的读出和写入通过一个2-线(I2C)串行接口完成 ⊕
[单片机]
<font color='red'>存储</font>器功能的数字温度计-DS1624技术应用与原理分析
小广播
最新嵌入式文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved