基于CPLD的多DSP及FPGA遠(yuǎn)程加載設(shè)計

摘要：介紹了一種以CPLD為基礎(chǔ)的對多DSP和FPCA芯片實(shí)現(xiàn)程序遠(yuǎn)程更新、加載的設(shè)計方法。詳細(xì)分析了軟硬件架構(gòu)及具體實(shí)施方案，對以DSP+FPCA為架構(gòu)的信號處理模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程更新、加載，有重要的使用價值。
關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程加載；CPLD；FPGA器件；DSP

隨著硬件技術(shù)的大力發(fā)展和加工丁藝技術(shù)的不斷提升，芯片技術(shù)日益成熟，軟件無線電技術(shù)得到廣泛應(yīng)用和迅猛發(fā)展。無線電系統(tǒng)在整體體系結(jié)構(gòu)上發(fā)生了重大變化，正沿著綜合化、模塊化、通用化和智能化的方向快速推進(jìn)。無線電系統(tǒng)將模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的硬件構(gòu)成基本平臺，通過軟件加載技術(shù)來實(shí)現(xiàn)盡可能多的功能，為多種信號的功能綜合和互聯(lián)互通提供了技術(shù)保障。隨著模塊應(yīng)用靈活性要求的不斷增加，軟件維護(hù)及升級需求的日益迫切，給軟件加載技術(shù)提出了更高要求。本文提出了一種基于CPLD的多處理器遠(yuǎn)程加載管理設(shè)計應(yīng)用方案，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從遠(yuǎn)端下發(fā)命令字和更新數(shù)據(jù)即可完成模塊的程序更新升級和重新加載，實(shí)現(xiàn)軟件維護(hù)和模塊功能切換，滿足日益復(fù)雜的系統(tǒng)使用要求。

1 數(shù)字處理模塊
數(shù)字處理模塊主要完成基帶信號調(diào)制解調(diào)、RS編解碼算法實(shí)現(xiàn)、收發(fā)通道實(shí)時控制、導(dǎo)航算法實(shí)現(xiàn)、信息層的協(xié)議實(shí)現(xiàn)以及大量的數(shù)據(jù)融合算法實(shí)現(xiàn)等。硬件設(shè)計采用了FPGA+DSP的設(shè)計構(gòu)架，以1顆Altera公司的Stratix系列FPGA和4顆TI公司的DSP作為設(shè)計核心完成以上功能實(shí)現(xiàn)，框圖如圖1所示。系統(tǒng)要求數(shù)字處理模塊要適應(yīng)系統(tǒng)通用化和智能化的設(shè)計要求，具備遠(yuǎn)程自動更新升級、加載等功能，為系統(tǒng)功能多樣化、維護(hù)簡易化打下基礎(chǔ)。根據(jù)系統(tǒng)要求和模塊設(shè)計實(shí)際，結(jié)合CPLD芯片穩(wěn)定性高、設(shè)計靈活的自身特點(diǎn)，確定采用CPLD作為整個數(shù)字處理模塊的功能管理芯片，實(shí)現(xiàn)對整個處理模塊的電源管理、狀態(tài)檢測、上電復(fù)位管理、各DSP及FPGA的程序加載管理、遠(yuǎn)程更新等功能處理。
當(dāng)系統(tǒng)需要對本模塊的軟件進(jìn)行升級或者模塊功能重構(gòu)時，系統(tǒng)將更新命令字和更新內(nèi)容通過SEDERS總線下發(fā)至DSP4，再送入CPLD進(jìn)行解碼、識別分類，根據(jù)指令要求啟動CPLD對FLASH中的相應(yīng)空間進(jìn)行擦除、更新操作。當(dāng)操作完成后，CPLD強(qiáng)行啟動DSP或FPCA，重新加載FLASH中的程序，完成系統(tǒng)軟件升級或者模塊功能重構(gòu)任務(wù)。