基于Nios的SOPC技術的多DSP嵌入式系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著微電子技術的不斷發(fā)展和現場可編程邏輯門陣列FPGA(Field Programmable Gate Array)技術的不斷提高，片上可編程系統(tǒng)SOPC(System On a Programmable Chip)技術逐漸成為嵌入式系統(tǒng)技術發(fā)展的新方向。 在實時圖像處理、雷達信號處理、軟件無線電、電子對抗、3G數值仿真計算中，要求嵌入式系統(tǒng)具有數據處理能力強、數據吞吐量高以及多任務實時處理功能。因此，單DSP無法滿足實時性和高

2、速運算的要求，往往需要多個DSP進行協同處理。 論文利用在FPGA上實現的SOPC和DSP的QDMA特點，設計并實現了多個DSP處理的嵌入式系統(tǒng)，該嵌入式平臺有如下主要特點： (1) 可重構性強：利用FPGA的可重構性,設計者可以不斷地在硬件平臺的基礎上根據需求進行重構設計和升級設計，而無需更改任何硬件。 (2) 對外高速通信接口：系統(tǒng)提供一個64-bit數據寬度，200MHz接口時鐘，12根信號控制線的對外高速

3、通信接口。此接口不僅使系統(tǒng)很方便與別的系統(tǒng)進行高速數據傳輸，而且還可以使兩個本系統(tǒng)很簡單的對接起來，構成更強大的多DSP嵌入式系統(tǒng)結構。 (3) 處理能力強：平臺總處理能力最高達64000MIPS(百萬條指令/每秒)。 論文將實現的硬件平臺作為B超胎兒性別部位屏蔽算法的處理平臺，并給予驗證。試驗結果表明，設計的系統(tǒng)，其工作性能穩(wěn)定，數據處理能力強；適用于高端的雷達信號處理、電子對抗、高端圖像處理等領域。 課題分硬

4、件和軟件兩部分，系統(tǒng)硬件設計是本論文的任務。 論文圍繞Nios SOPC技術和DSP處理芯片TMS320C6416T進行系統(tǒng)設計，主要分為四個部分：首先介紹了SOPC技術和美國Altera公司的Nios CPU架構及其總線結構，以及SOPC的EDA工具、硬件描述語言。其次，簡單介紹了DSP TMS320C6416T處理器的特點、內部結構和對外的各種接口以及其它資源。再次，詳細介紹了基于Nios SOPC技術的多DSP嵌入式系統(tǒng)硬