基于StarFabric互连的8TMS320C6416并行信号处理板的设计与实现论文.pdfVIP

并行信号处理板的设计与实现 刘国满 郑坤 李岳 高梅国 北京理工大学信息科学技术学院，北京，100081 摘 要 本文设计并实现了一款高性能的并行数字信号处理板。该板设计采用并行处理机的思想，选用 8片目前业界处理能力最强的DSP芯片TMS320C6416为核心计算单元，板上拥有2GB的存储容量，DSP节 结构上采用了基于CPCI总线的6U标准板型，实现了信号处理板的标准化和模块化。 关t词TMS320C6416，StarFabric，CPCI，并行信号处理 1 前 言 为了推动雷达通用信号处理机的发展，组成信号处理机的各功能模板的性能指标都需要不断地提高Ⅲ。 DSP板是信号处理机的运算核心，是信号处理机的重要组成部分。衡量DSP性能的三个重要指标是计算速 度、存储容量和I／O吞吐率。 计算速度主要体现在DSP芯片的计算速度和并行DSP芯片的数量上，本板选用目前业界速度最快的 在权衡DSP数量和电路板面积后，选用8片DSP，故称该板为8Stars板。 大的存储容量可以通过选用多片大容量的SDRAM来实现，每片C6416最多可以外接1GB的SDRAM， 但至少需要16片芯片，电路板的面积不允许芯片外接如此多的芯片。所以设计时，在电路板面积允许的情况 下，尽量扩大SDRAM的容量，最终选择每个DSP外接256MB的SDRAM。 提高I／O吞吐率是一个棘手的问题，传统的基于总线的互连方式，已经远远不能满足高速数据传输的要 求，它正在受到点对点的、基于包交换的互连方式的挑战，有被取代的趋势。本板选用点对点的高速传输协议 StarFabric，它可以利用C6416的PCI接口解决多DSP互连的难题。 2 8Stars板的总体描述 8Stars板由四个节点组成(NODE A～D)；每个节点中有两个C6416，它们通过节点内部的局部PCI总线 节点之间的通信需要通过交叉开关。板上共有两个交叉开关，它们之间有[ink连接。每个交叉开关还弓I了硬 对link分别连到CPCI底板和前面板上，用作板间的功能扩展。另外，板上还有一片SG2010，它工作在根模 和SGl010分配FID[“。电路板的组成如图1所示。8 Stars板上的资源如表1所列。 8 表1 Stars板上的资源 DSP 2×C6416(1GHz) 256MB 存储器 SDRAM／C6416 节点资源(共四组) 两个2．5Gb／s双向的link，一个连接SGl010，一 板内link 个连接SG2010 252 捆第主墨善萼嚣麓联合学术会议论文集 续裹1 符合PCIv2。2规范， CPCI总线 32 bits、33 bits／64 MHz／66MHz总线 板上全局资源 i／O资源 J5上20个自定义的I／O 板间link J3上两个，符合PICMG2。17；前面板两个，自定义’ 8