本文介绍的是一种基于TMS320C6416系列数字信号处理器(DSP)的卫星信号仿真器设计方案,该方案通过内置的PCI总线实现硬件平台和接口电路设计,主要应用于卫星导航系统的研究与开发,尤其是在多模接收机和高动态接收机的开发过程中具有重要意义。在卫星信号仿真器的构建中,保证PC机与DSP之间数据传输的实时性和准确性是至关重要的,因此选择了PCI总线接口进行数据传输。
文章解释了PCI总线的优势及其在通信系统中的重要性,特别是在需要高速数据传输的应用中。传统的PCI开发通常采用专门的PCI接口芯片,但这种做法会增加系统的复杂性和成本。而TI公司的TMS320C6416系列DSP内置了PCI接口,这样不仅简化了硬件开发,还提高了主机对DSP资源访问的透明性。
在系统结构和实现方案中,仿真器的总体结构框图展示了其核心组件,包括DSP6416、SDRAM、FLASH、FPGA、D/A转换器、时钟和PC机。每个组件都承担着不同的功能:D/A转换器用于将数字信号转换为模拟信号;SDRAM作为外设存储器存储数据;FLASH用于保存DSP运行程序;FPGA实现与DSP的通信、信号合成和D/A的控制;PC机负责数字信号的处理与计算,并在PCI接口和DSP间传递数据。DSP作为主机和FPGA之间的通信桥梁,它还负责定时接收PC机的控制字和电文,并与FPGA协同工作校正频率字,以保持数据传输的同步和准确性。
系统总体结构框图中还展示了如何使用SDRAM作为DSP的外部存储器,并通过EMIFA接口与FPGA进行数据交换。同时,通过EMIFB接口与FLASH进行异步8位通信。在设计中,PCI接口电路的连接设计也是重点,由于DSP内部集成了PCI接口,故而不需要桥接芯片。文章还详细描述了如何通过电压转换芯片确保系统稳定性。
在DSP6416内嵌PCI的关键寄存器和中断机制方面,本设计方案中提到的PCI接口支持四种类型的数据交换:从模式读、从模式写、主模式读和主模式写。PCI配置寄存器、PCI I/O寄存器和映射在DSP存储空间的PCI寄存器构成了PCI总线接口的关键组成部分。其中,PCI配置寄存器包含PCI设备的标准配置信息;PCI I/O寄存器用于外部主机访问;而映射在DSP存储空间的PCI寄存器则可以同时被DSP和外部PCI主机访问。此外,还介绍了HSR寄存器的INTSRC和INTAM位对中断处理的影响。
整体而言,本文提出的卫星信号仿真器设计方案,充分利用了DSP的内置PCI接口优势,实现了高效、实时的数据交换和信号处理。它不仅提升了通信系统的性能,还简化了硬件设计过程,降低了成本,非常适合在卫星导航领域中应用。通过这个方案,开发者可以更好地进行多模接收机和高动态接收机的研发工作。