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基于DSP和FPGA的双核并行通信设计与应用研究-论文

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简介：
本文探讨了基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的双核并行处理技术在通信领域的设计原理及实际应用，深入分析其优势与挑战。 DSP和FPGA的双核并行通信方法设计与应用探讨了如何在DSP和FPGA之间实现高效的并行通信，以提高系统的整体性能。文中详细介绍了相关的设计原理、具体实施方案以及实际应用场景中的效果分析。通过优化数据传输机制和同步策略，能够显著提升复杂计算任务下的处理速度和效率。

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  • 基于DSP和FPGA的双核并行通信设计与应用研究-论文
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    本文探讨了基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的双核并行处理技术在通信领域的设计原理及实际应用，深入分析其优势与挑战。 DSP和FPGA的双核并行通信方法设计与应用探讨了如何在DSP和FPGA之间实现高效的并行通信，以提高系统的整体性能。文中详细介绍了相关的设计原理、具体实施方案以及实际应用场景中的效果分析。通过优化数据传输机制和同步策略，能够显著提升复杂计算任务下的处理速度和效率。
     
  • 基于DSP和FPGA的双核并行通信设计与应用
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    本项目探讨了基于DSP和FPGA技术的双核并行处理架构的设计原理及实现方法，并研究其在通信系统中的实际应用。 为了应对雷达信号处理系统中的双核通信问题，设计了两种DSP与FPGA之间的并行通信方法：一种是通过DSP的外部接口XINTF访问FPGA内部的FIFO；另一种则是利用双口RAM进行数据交换。这两种方案均采用DSP的读写使能信号作为FIFO和RAM的操作时钟信号。经过对比分析，推荐在雷达信号处理系统中使用基于DSP与FPGA内部FIFO通信的方法来实现高效的双核间信息传递。
     
  • 基于DSP和FPGA的双核并行通信设计与应用
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    本项目探讨了在通信系统中融合数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)技术实现高效数据处理的方法，详细介绍了一种新颖的双核心架构，并展示了其在实际通信任务中的优越性能。 DSP和FPGA的双核并行通信方法设计与应用探讨了如何在DSP（数字信号处理器）和FPGA（现场可编程门阵列）之间实现高效的双核并行通信，旨在提升系统的处理能力和灵活性。该研究涵盖了从理论分析到实际应用的全过程，并针对不同应用场景提供了优化方案和技术细节。
     
  • 双口RAM在FPGA和DSP通信中的应用-论文
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    本文探讨了双口RAM在FPGA与DSP之间数据交换的应用，分析其优势及实现方法，并提出了一种优化方案以提高系统性能。 双口RAM（True Dual Port RAM）是一种具有两个独立读写端口的随机存取存储器，它允许不同的设备在不同端口上同时对内存进行操作。这种技术被广泛应用在FPGA与DSP之间的通信中以解决数据传输问题。由于FPGA擅长并行处理而DSP则灵活实现复杂算法，在大型项目开发中将二者结合使用显示出结构灵活性强、通用性强且易于维护和扩展的优势。 本段落讨论了如何利用双口RAM于FPGA与DSP之间建立通信，特别强调EMIF接口在双向数据传输中的应用。实际操作中，FPGA负责采集并预处理数据，而DSP则对这些经过预处理的数据进行算法解算。为了使两者间传递的数据有效，我们提出通过配置内部的双口RAM和使用其A端口与B端口分别对应于FPGA和DSP的操作来实现这一过程。 在硬件连接设计上，TMS320C6713 DSP芯片上的EMIF接口是关键。它拥有32位数据线及20位地址线支持高速的数据交换，并且通过片选区2作为两者间通信的通道。当需要读取或写入数据时，DSP会使用ARE_和AWE_信号来执行相应的操作。 软件实现部分则涉及到FPGA与DSP间的明确区分：前者在地址空间A（即0至3位）中存储其发送的数据，后者则在B（4至7位）。通过这种方式的划分可以确保两者读写状态不会混淆。而DSP的主要任务是被动接收数据并处理后返回给FPGA。 实验结果表明这种基于双口RAM的方法不仅灵活且可靠地实现了FPGA与DSP之间的通信，同时充分利用了双方的优势，提高了整个系统的效率，并证明其在信号、图像处理及机器学习等领域的实用性。
     
  • 关于DSP与FPGA间串行通信的研究
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    本研究探讨了数字信号处理器(DSP)与现场可编程门阵列(FPGA)之间的高速串行通信技术，旨在优化数据传输效率和降低功耗。 ### DSP与FPGA之间串口通信研究 #### 摘要 本段落探讨了在基于软件无线电技术的数传电台系统中，DSP（数字信号处理器）与FPGA（现场可编程门阵列）之间的串行通信方法。具体而言，文章介绍了一种利用SPI（串行外设接口）协议进行数据传输的方法，并详细讨论如何通过VC5402上的MCBSP和XC3S400 FPGA的SPI模块来实现这一方案。 #### 关键词 - 数字信号处理器 (DSP) - 现场可编程门阵列 (FPGA) - 串行外设接口 (SPI) - 多通道缓冲串口 (MCBSP) #### 引言 随着数字技术的发展，数传电台的数字化成为一个重要研究方向。本段落介绍了一种基于软件无线电技术的数传电台系统设计方案。该方案采用TI公司的TMS320VC5402 DSP和Xilinx公司的Spartan-III系列XC3S400 FPGA实现信道编解码、调制解调以及数字下变频等功能，从而简化硬件设计、降低成本，并提高系统的灵活性与性能。 #### 设计实现 ##### 设计思想 在本系统中，VC5402负责执行卷积编码器的功能以处理数字基带序列。然后将这些编码后的数据传输至FPGA进行DQPSK调制解调处理；最后再传回DSP进行维特比译码操作。因此，确保两者之间的高效通信是设计的关键部分之一。本段落提出通过VC5402内部的MCBSP（多通道缓冲串口）来实现这种通信方式，并将其配置为支持SPI协议模式。 ##### 硬件部分设计 SPI是一种由Motorola公司开发的标准接口协议，用于在微控制器或DSP与外部设备之间提供低成本且易于使用的高速同步串行连接。其工作于主从模式下：一个作为主机的器件控制整个通信过程，并产生时钟信号；而其他被称作“从机”的器件则使用此时钟来接收数据。SPI通常包括四个引脚：移位时钟（SCLK）、主输出/从输入端口（MOSI）用于发送数据，主输入/从输出端口（MISO）用以接收信息以及片选信号线SS。 在本方案中，VC5402通过其MCBSP1接口作为SPI通信中的主机。FPGA部分则设计了一个包含时钟模块、接收缓冲器和发送缓存的SPI子系统来支持与DSP的数据交换： - **时钟生成**：用于产生符合SPI标准所需的同步信号。 - **数据收发缓存**：采用先进先出（FIFO）机制存储从VC5402接收到或待传输给它的信息。 文中还涉及到了硬件接口电路的设计以及在XC3S400 FPGA上实现的某些具体代码和仿真结果，但这些细节并未在此部分详述。 #### 结论 通过研究基于SPI协议的DSP与FPGA之间串行通信方案，可以显著提高数据传输的速度及可靠性，并简化系统架构设计、降低成本。此方法不仅适用于数传电台应用领域，在其他需要高效互连的场景中也有广泛的应用价值。
     
  • DSP和FPGA的并行通信
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    本研究探讨了数字信号处理器(DSP)与现场可编程门阵列(FPGA)之间的高效并行通信技术，旨在优化数据传输速度及处理效率。 DSP通过XINTF与FPGA进行并行通信，DSP和FPGA的程序都已经准备完毕，并且测试可以使用。
     
  • 基于FPGA的SSI通信模块的设计与研究-论文
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    本文设计并研究了一种基于FPGA技术的SSI（同步串行接口）通信模块，详细探讨了其架构、实现方法及其在高速数据传输中的应用。 基于FPGA的SSI通信模块设计主要涉及在硬件描述语言（如VHDL或Verilog）中编写代码，以实现串行同步接口（SSI）的功能。该模块通常包括数据发送、接收以及相关的时钟与控制信号处理功能。设计过程中需要考虑的因素有：系统时序要求、FPGA资源利用率优化及与其他设备的兼容性等。通过合理的设计和验证流程，可以确保通信模块在实际应用中的稳定性和可靠性。
     
  • 关于SRIO支持下DSP与FPGA通信的研究论文.pdf
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    本文探讨了在系统级互连（SRIO）技术支持下的数字信号处理(DSP)单元与现场可编程门阵列(FPGA)之间的高效通信机制，旨在提高数据传输速率和降低延迟。 本段落以高端多核DSP TMS320C6474为例，介绍了高速SRIO（Serial RapidIO）接口协议及应用，并设计实现了DSP与FPGA之间的SRIO通信。该研究基于UMTS UE测试的应用背景进行了详细阐述。
     
  • 基于多处理器、FPGA和多核GPU的并行计算研究
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    本研究聚焦于利用多处理器、FPGA及多核GPU进行高效能并行计算的技术探索与应用开发，旨在优化复杂算法执行效率。 并行计算技术为现代计算带来了显著的变化。现今大多数个人电脑、笔记本电脑甚至移动设备都采用了多处理器芯片，最多包含四个处理器。标准组件越来越多地与最初设计用于高速图形处理的GPU（图形处理单元）以及FPGA（现场可编程门阵列）相结合，以构建具备多种高效并行处理功能的计算机系统。这种硬件的发展受限于能耗和散热控制等因素。 然而，在千万亿次乃至百亿级计算的实际应用中，开发能在这些架构上有效运行且高效的软件仍面临诸多挑战。本书收录了2009年国际并行计算会议（ParCo 2009）上的精选与评审论文，旨在解决这些问题，并提供了硬件、应用程序和软件开发领域内最先进的并行计算技术概览。涵盖的主题包括数值算法、网格及云计算以及编程——特别是针对GPU和FPGA的编程。 此外，该书还收录了会议期间举行的六个小型研讨会中发表的研究成果。
     
  • 基于FPGA的FlexRay IP核通信研究与实现
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    本研究聚焦于基于FPGA的FlexRay IP核设计及其实现，深入探讨了其在汽车电子领域的应用潜力和技术挑战。通过优化算法和硬件架构设计，提升了通信系统的可靠性和效率。 从航天工程的角度来看，CAN和1553B在速率、可靠性和成本方面非常适合应用于航天系统。然而，对于安全等级要求更高的系统，则需要一个新的标准来满足故障容错与时间确定性的需求。FlexRay通过在预定的时隙中传输信息，并且具备两个通道上的故障容错及冗余数据传送功能，能够应对这些新增加的要求。 但是，目前集成有FlexRay IP的芯片主要适用于汽车安全等级要求，而不能达到宇航级标准。对现有CPU进行筛选和加固以满足宇航级需求会导致成本增加。因此，在本段落中我们选择使用符合宇航级标准的FPGA来实现FlexRay通信控制器的方法。这种方法不仅简化了硬件复杂度并降低了成本，同时也为FlexRay技术在航天领域的应用提供了新的途径。 通过测试证明，采用该方法构建的两个节点可以正常且稳定地进行通信。