Adsp-TS101芯片介紹及其在雷達信號處理方面的應用

　　外部口支持與片外存儲器、主機(host)及8片Adsp-TS101的多處理器接口。外部口支持同步、異步及突發(fā)式存取。

　　Adsp-TS101提供了4個(gè)鏈路口，每個(gè)鏈路口是8位雙向口，與SHARC DSP口不兼容。

　　DMA控制器支持獨立于處理器的后臺零等待數據傳輸。14個(gè)DMA通道分別與外部口(4)、鏈路(1ink)口(8)，autoDMA寄存器(2)相連，外部總線(xiàn)可采用8/16/32/64位字長(cháng)進(jìn)行DMA操作。此外還有JTAG測試口及片內仿真。

　　串口支持250 Mb/s的收發(fā)獨立的同步傳輸。

　　具有IEEE JTAG標準1149.1測試口和片內仿真。

　　27 mm×27 mm或19 mm×19 mm PBGA封裝。

　　內部ADD1.2 V，外部ADD3.3 V。

　　3 Adsp-TS101的典型應用

　　根據ADSP-TS101的系統結構特點(diǎn)，給出Adsp-TS101在雷達信號處理方面的典型應用，如圖2所示。信號處理機主要由以下幾部分組成。

　?、?運放及A/D。DPMCW接收機視頻輸出信號幅度為O～+4 V，經(jīng)運放接收后，輸出到A/D的模擬輸入端。運放及A/D分為I、Q兩路輸入，以32位定點(diǎn)數同時(shí)采集到DSP1，在DSP1內分為I、Q兩部分進(jìn)行處理。

　?、?CPLD。CPLD內部主要完成對數據的鎖存，產(chǎn)生A/D采樣時(shí)鐘、各個(gè)DSP的中斷請求信號和數據發(fā)送的同步信號。

　?、?DSP1。DSP1主要完成：A/D數據輸入變換，并輸出到DSP2;系統自舉。系統采用EPROM自舉方式，4個(gè)DSP的加載任務(wù)由DSP1完成。初始化時(shí)，DSP1通過(guò)鏈路口1發(fā)出一個(gè)控制字，將工作參數傳給DSP2、DSP3、DSP4。鏈路口3和鏈路口4用于系統自舉。

　?、?DSP2。DSP2完成2048點(diǎn)FFT運算。輸入數據用鏈路口0和鏈路口2，輸出數據用鏈路口1和鏈路口3。鏈路口4用于系統自舉。

　?、?DSP3。DSP3完成門(mén)限判斷與固定目標對消和動(dòng)目標運動(dòng)速度的校正。

　?、?DSP4和DPRAM。DSP4完成數據積累，然后對數據進(jìn)行整理并輸出。

　　這個(gè)例子充分體現了ADSP-TSl01適宜多處理器結構，通過(guò)鏈路(1ink)口支持串行處理器，而不需要任何附加邏輯電路的優(yōu)勢。

　　4 電源供電及功耗估計

　　(1) 電源供電

　　Adsp-TS101有三個(gè)電源，其中數字3.3 V為l/0供電;數字1.2 V為DSP內核供電;模擬1.2 V為內部鎖相環(huán)和倍頻電路供電。Adsp-TS101要求數字3.3 V和數字1.2 V同時(shí)上電。如果無(wú)法嚴格同步，則應保證核電源1.2 V先上電，l/0電源3.3 v后上電。本系統在數字3.3 V輸入端并聯(lián)了一個(gè)大電容，而在數字1.2 v輸入端并聯(lián)了一個(gè)小電容。其目的就是為了保證3.3 v充電時(shí)間大于1.2 v充電時(shí)間，以便很好地解決電源供電先后的問(wèn)題。

　　(2)外部口功耗估計

　　外部口的功耗主要是輸出引腳(例如數據線(xiàn)的某個(gè)位由高到低，或由低到高)轉換的功率消耗，而且該功耗與系統無(wú)關(guān)。由于這種轉換的外部平均電流為0.137 A，因此，功耗為PDD=VD×lDD=3.3 V×0.137 A=0.45 W

　　(3)內核功耗估計

　　內核最大電流為1.277 A。該電流是DSP進(jìn)行單指令流多數據流(SIMD)方式下，4個(gè)16位定點(diǎn)字乘加與2個(gè)四字讀取并行操作以及進(jìn)行由外部口到內部存儲器DMA操作所需的電流。實(shí)際上，DSP內核電流大小還和內核工作頻率有關(guān)，圖3所示是其內核電流與頻率的關(guān)系曲線(xiàn)。因此，供給DSP內核電流可根據不同的并行處理任務(wù)和內核工作頻率來(lái)確定。若并行處理較少，工作頻率低，所需電流就小。這樣，最大內核功耗為PDD=VDD×IDD=1.2 V×1.277 A=1.534 W。

　　結 語(yǔ)

　　本文介紹了Adsp-TS101芯片及其在雷達信號處理方面的應用。該應用系統充分利用了Adsp-TS101高速的運算能力、數據吞吐量大以及易于多片連接，可對數據進(jìn)行串行處理的特點(diǎn)。文中還討論了DSP應用過(guò)程中的電源設計和功耗問(wèn)題，因而具有一定的工程指導意義。目前該系統已成功用于某雷達系統。