基于FPGA+DSP架构的高速通信接口设计与实现
http://tech.ddvip.com 2007年12月23日 社区交流 收藏本文
内容摘要：ts201与ts101的性能比较，但没有针对两者的链路口进行详细介绍，本文对两者的链路口进行了细致的分析和比较。所设计的采集系统中，dsp与fga的通信仅限于fpga发、ts101收的单工通信；给出了fpga内部没计ts101链路口的框图，但只给出了简单的介绍，无法给设计者以参考。本文采用altera公司cyclone系列芯片ep1c12实现了与ts101／ts201两种芯片的链路口的双工通信，并给出了具体的设计实现方法。
由于ts101收发端共用一个通道，所以只能dspfpga实现半双工通信。而ts201将收发端做成两个独立通道，可实现全双工通信，理论上数据的传输速率可以提高一倍。虽然ts201的链路口收发通道独立，但实际上二者的收发dspfpga机制大体相同，都是靠收发缓存和移位寄存器收发数据。然而fpga内部的链路口设计不必拘泥于此，只要符合链路口通信协议并达成dspfpga通信即可。
2 fpga与dsp的链路口通信
2.1 链路口通信协议分析
ts101的链路口共有11根引脚，通过dspfpga8根数据线(lxdat[7..0]，这里x可以是0、1、2或3，代表ts101或ts201的0号～3号链路口中的一个，以下同)进行dspfpga数据传输，并采用3根控制线(lxclkout、lxclkin、lxdir)来控制数据传输时钟、通信的握于和数据传输方向。其中lxdir为通知链路口当前工作状态是接收或发送的输出引脚，可悬空不用。ts201的链路口共24根引脚，接收和发送各12根引脚，通过lvds形式的数据线(lxdat_p／n[3..0])和时钟线(lxclk_p／n)进行数据传输，并采用lxack和lxbcmp#(‘#’代表信号低有效)来通知接收准备好和dspfpga数据块传输结束。
采用fpga与dsp通过链路口通信的关键是令双方通信的握手信号达成协议，促使数据传输的进行。实际上，如果考虑ts201的lvds信号形式已经被转换完毕，则ts101和ts201链路口传输的数据形式是一样的，都是时钟双沿触发的ddr数据，并且每次传输的数据个数都是4个长字(即128bit)的整数倍。鉴于以上两种芯片链路口数据的共同点，所以采用fpga与两类芯片通信时，接收和发送的数据缓存部分的设计应该是很相近的，只是通信dspfpga握手信号部分的设计应当分别加以考虑。下面分别给予介绍。
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