SHARC陣列板的VMEBus通信分析與應(yīng)用

摘要：分析在A(yíng)pex軟件環(huán)境下，SHARC處理器陣列板與MVME2700單板機(jī)基于VME總線(xiàn)的交互通信機(jī)制；利用該機(jī)制在VxWorks操作系統(tǒng)下，實(shí)現(xiàn)MVME2700單板機(jī)對(duì)DSP陣列板的被動(dòng)觸式工作時(shí)序控制。

    關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) SHARC 實(shí)時(shí)性 VxWorks

目前，許多信號(hào)處理系統(tǒng)DSP都采用Analog Device公司的SHARC系列產(chǎn)品。隨著DSP計(jì)算能力與應(yīng)用范圍的不斷增強(qiáng)和擴(kuò)大，越來(lái)越要求DSP具有實(shí)時(shí)控制能力以及具備多種通信接口。特別隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)控制的DSP應(yīng)用已成為主流；而嵌入式單板機(jī)（Signal Board Computer）顯然在實(shí)時(shí)控制與多通信接口及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面具有及大的優(yōu)勢(shì)。因此，通常在DSP處理機(jī)前端利用單板機(jī)設(shè)置通信控制器，加強(qiáng)對(duì)DSP系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制與外圍通信接口擴(kuò)展。DSP系統(tǒng)與其前端通信控制器之間是否具有良好的實(shí)時(shí)通信，決定了其整體性能的優(yōu)良程度。本文利用Motorola公司的MVME2700單板機(jī)作為DSP信號(hào)處理機(jī)的前端通信控制器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)DSP系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信控制。

1 DSP及其前端控制

在需要高強(qiáng)度信號(hào)處理能力的領(lǐng)域，一般可采用多塊具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的SHARC處理器VMEBus陣列板作為信號(hào)處理機(jī)。各陣列板通過(guò)連接線(xiàn)連接，具有很強(qiáng)的信號(hào)處理 能力。SHARC陣列板雖具有強(qiáng)大的計(jì)算功能，但是卻不適合加載實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，因此其自身管理功能并不強(qiáng)大，并且通信接口擴(kuò)展性較差，不利于功能擴(kuò)展和網(wǎng)絡(luò)控制。為了對(duì)其實(shí)施合理的工作時(shí)序控制并增強(qiáng)外圍通信功能，在其前端配置一塊單板機(jī)，利用VxWorks作為操作系統(tǒng)，并安裝控制程序?qū)�SHARC陣列板實(shí)施控制。由于單板機(jī)具有良好的通信接口擴(kuò)展性，該單板機(jī)作為信號(hào)處理系統(tǒng)的前端機(jī)可以外接網(wǎng)絡(luò)接口、視頻接口、I/O接口等等，使得信號(hào)處理機(jī)可作為一個(gè)完整的分系統(tǒng)接入控制網(wǎng)絡(luò)；利用單板機(jī)的強(qiáng)大的實(shí)時(shí)控制功能和網(wǎng)絡(luò)功能，使信號(hào)處理機(jī)發(fā)揮最大功效。下面給出SHARC陣列板與其前端的單板機(jī)組成的通信處理系統(tǒng)，如圖1所示。

    該嵌入式系統(tǒng)基于標(biāo)準(zhǔn)的VME總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，SHARC處理器為ADSP21060，其時(shí)鐘頻率為40MHz，晶體振蕩器的頻率為25.6MHz。每一個(gè)SHARC處理器都支持高達(dá)240MB/s的高速通信。對(duì)SHARC的軟件開(kāi)發(fā)采用Apex(Advanced parallel excutive)，即高級(jí)并行執(zhí)行指令，由Signal Spectrum公司開(kāi)發(fā)的SHARC指令高級(jí)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。

Apex提供了性能優(yōu)良的、靈活的并行處理器指令集，以及對(duì)DSP硬件的便捷訪(fǎng)問(wèn)功能。同時(shí)，Apex還提供了基于VME總線(xiàn)的通信機(jī)制，允許從主機(jī)下裝SHARC代碼到客戶(hù)機(jī)，并且具備在主機(jī)和客戶(hù)機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋１疚牟捎妹绹?guó)Motorola公司生產(chǎn)的單板機(jī)MVME2700，中央處理器PowerPC MPC750作為Melbourne的前端通信控制器。MVME2700是一個(gè)高度集成

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