[发明专利]基于交换机的可扩展DSPEED-DSP_Q6455信号处理板

说明书

技术领域

本发明涉及用于高速实时信号处理的多DSP板卡及支持信号处理节点高速互联的方法。可用于雷达信号处理、图像处理和通讯基站等领域。

背景技术

高速实时信号处理的多DSP板卡主要应用于信号处理实时性要求苛刻、DSP间通讯量大的场合，例如雷达信号处理、图像处理、通讯基站等等。在这些应用中需要DSP之间拥有高速的通讯网络。TI公司的TMS320C6455以前的TMS320C6000系列DSP，其多DSP互联能力很差。然而TMS320C6455集成了支持串行RapidIO协议的外设-SRIO；Tundra公司发布了基于串行RapidIO协议的交换机芯片-Tsi568a。于是我们设计实现了基于串行RapidIO交换机的可扩展DSPEED-DSP_Q6455信号处理板。本板卡信号处理能力强、存储容量大、板内和板间的数据传输带宽大、接口形式灵活多样、可扩展性强。

发明内容

本发明的目的在于提供一款基于交换机的可扩展DSPEED-DSP_Q6455信号处理板。

本发明是由七个电源模块、四个处理节点、处理节点互联芯片组和一个千兆以太网接口组成的。通讯协议主要包括PCI协议、串行RapidIO协议和千兆以太网协议。板型为cPCI 6U标准板型；工作平台是工控计算机平台。

互连网络构建方法为：基于串行RapidIO协议的交换机模式、基于FPGA的源同步传输模式、基于cPCI协议的总线模式和基于千兆以太网的网络模式。交换机Tsi568a有八个4通道串行RapidIO接口；每个TMS320C6455集成了一个4通道串行RapidIO接口-SRIO。板内4个TMS320C6455的SRIO无缝连接到串行RapidIO交换机Tsi568a的4个接口，板内任何两个处理节点都可以通过交换机Tsi568a实现点对点的高速数据传输；交换机Tsi568a的另外4个接口连接到cPCI规范自定义接插件J3，用于板间互联。每个TMS320C6455的EMIFA以同步64位总线的方式与FPGA接口，能够实现板内处理节点间的高速数据传输；FPGA在cPCI规范接插件J4和J5上定义了自定义接口，支持通过源同步传输方式实现板间高速数据传输；TMS320C6455支持PCI协议，能够通过cPCI总线实现数据交换；TMS320C6455支持千兆以太网络接口，多个信号处理板间可以通过千兆以太网络实现数据交换。

每个处理节点由一片TMS320C6455和512MB的DDRII-SDRAM组成。

处理节点互联芯片组由FPGA、串行RapidIO交换机Tsi568a和PCI桥PLX6466组成。

板卡对外留有串行RapidIO接口，可与多个支持串行RapidIO接口的板卡无缝互联；板卡在cPCI自定义的接插件J4和J5上定义了基于FPGA源同步传输的接口；板卡实现了两个PMC标准接口，可与两个PMC子板组合构建信号处理平台。

TMS320C6455支持PCI协议，使工控计算机能通过cPCI总线实时监控各信号处理节点的运行状态；TMS320C6455支持千兆以太网协议，使工控计算机能通过千兆以太网络实时监控各信号处理节点的运行状态。

PCI桥既可以工作在透明模式下也可以工作在非透明模式下。

本发明的优点在于：信号处理板的处理能力强、存储容量大、板内和板间的数据传输带宽大、接口形式灵活多样、可扩展性强。

附图说明

图1-本发明的板卡实物图；

图2-本发明的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细描述：

本板卡的供电部分共由七个电源模块组成，它们是：两个PTH05000WAH、两个PHT08T220、一个LT1764-3.3、一个LT1764-2.5和一个UC385TDKTTT-ADJ。整板一共四个TMS320C6455 DSP芯片。四个DSP并行工作时拥有4×8000MIPS的峰值处理能力。每个TMS320C6455的DDRII-SDRAM控制器接口上挂有512MB的DDRII-SDAM芯片组。DDRII-SDAM芯片组由两片MT47H128M16HG-37E组成。整板DRII-SDRAM存储容量2GB，每个DSP对DDRII-SDAM芯片组的访问速度可达2GBps。每个DSP的EMIFA接口上挂有4MB的Flash(一片S29AL032D70TAI00芯片)和8MB的SBSRAM存储器(两片CY7C1441AV33-133AXC芯片)。如图1、图2所示。