運用SPECCTRAQuest實現(xiàn)高速圖像處理電路設(shè)計

電子設(shè)計應(yīng)用2004年第9期

摘    要：本文介紹了以TMS320C6701為核心的高速處理電路的PCB設(shè)計。通過利用Cadence的SPECCTRAQuest軟件對關(guān)鍵信號進(jìn)行仿真，確定了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保證了信號的完整性，同時縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期，減少了開發(fā)成本。
關(guān)鍵詞：SPECCTRAQuest；信號仿真；信號完整性；TMS320C6701

引言
隨著半導(dǎo)體工藝的迅猛發(fā)展，高速電路設(shè)計成為設(shè)計電路時必須要解決的問題。而高速設(shè)計所面臨的信號完整性問題(包括信號過沖和下沖，信號振鈴回繞，信號延遲，信號串?dāng)_，接地反彈等)就成為利用傳統(tǒng)設(shè)計方法進(jìn)行設(shè)計的一個瓶頸。設(shè)計人員借助EDA軟件對信號完整性進(jìn)行分析，可精確預(yù)測并消除這些問題。

應(yīng)用開發(fā)背景
本文中設(shè)計的高速圖像處理電路是圖像處理系統(tǒng)中的主要信息處理運算模塊。高速處理器需要對圖像進(jìn)行高速、實時的處理，是捕獲/跟蹤算法運行的平臺。它是一個以浮點DSP芯片為核心的處理器子系統(tǒng)，選用TMS320C6701為主處理芯片。由于DSP的時鐘頻率高達(dá)160MHz，并且與它相連的SDRAM的頻率也要到80MHz，因此，必須解決由于頻率過高所帶來的信號完整性問題以及電磁兼容性問題。Cadence軟件作為眾多EDA工具中的佼佼者，為高性能互連設(shè)計提供了一個完整的解決方案。該工具涉及仿真模型驗證，拓?fù)浞治觯s束條件的產(chǎn)生，PCB布線等多個硬件設(shè)計環(huán)節(jié)。用戶可以在布線前利用Cadence的高速仿真工具SPECCTRAQuest對關(guān)鍵的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)仿真，依據(jù)仿真結(jié)果更改原理圖設(shè)計。根據(jù)所得到的較好的仿真結(jié)果，建立一套滿足性能指標(biāo)的物理設(shè)計規(guī)則。將這些規(guī)則從SPECCTRAQuest中導(dǎo)入到SPECCTRA自動布線工具中，并通過它們限制PCB進(jìn)行自動布線。布線后再進(jìn)行后仿真，進(jìn)一步驗證布線的合理性。這樣才能保證關(guān)鍵信號的信號完整性，保證制板的一次性成功。

主要應(yīng)用和研究內(nèi)容
高速圖像處理電路所完成的功能
本文中設(shè)計的高速圖像處理電路用于對成像器傳送來的圖像進(jìn)行處理，完成對圖像中目標(biāo)的自動跟蹤，并且要保證圖像處理的實時性。
該信號處理器所要處理的圖像大小為256