基于多核DSP的专用嵌入式系统设计与实现

摘要

随着导弹性能的不断提高，弹载计算机面临越来越大的数据处理的复杂度、越来越高的信息传输速率、越来越强烈的实时性要求，越来越密集的功能聚类，同时面临着尺寸、功耗以及可靠性等方面严格的弹载应用环境限制，故要实现上述功能聚类，则需要功耗更低、运算速度更快、容量更大的实时嵌入式数字信息处理平台。
　　本研究提出了一种基于多核DSP的嵌入式信息处理平台设计与实现方法。考虑到系统对平台的需求，设计时，以一片多核DSP、一片上电即行的大规模FPGA、慢速与高速相结合的接口电路为基本构架，搭建了以TI公司多核DSP TMS320C6678与Microsemi公司FPGA A3P1000为核心处理器的硬件平台，并通过 TMS320C6678的高速串口（SRIO）驱动光电转换模块，进而利用光纤传输途径完成与外部系统的高速高可靠通信，最终实现了专用嵌入式系统信息处理平台。主要从以下几个方面开展了研究工作：首先，给出了顶层对专用嵌入式系统的需求及相关指标；其次根据系统指标，完成了平台的系统构成研究，并根据系统构成完成了平台的硬件设计与实现，包括系统的电源方案设计与实现、时钟与复位功能设计与实现、高速与慢速接口设计与实现以及外围存储功能的设计与实现等；再次对系统的引导加载技术、烧写技术以及初始化配置等方面进行了相应的阐述。最终通过对系统的性能、功能以及相应的环境适应性考核，证明平台满足相应的指标要求。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2 多核DSP的国内外研究现状与发展趋势

1.3 本论文的结构安排

第二章 多核DSP的处理器架构及其应用开发

2.1 TMS320C6678 DSP芯片架构

2.2 C6678的应用开发

2.3 本章小结

第三章 基于TMS320C6678的专用嵌入式系统硬件平台设计

3.1 硬件平台设计方案

3.2 FPGA芯片选型

3.3 硬件平台电源系统设计

3.4 硬件平台复位系统设计

3.5 硬件平台时钟系统设计

3.6 EMIF16接口设计

3.7 DDR3接口电路设计

3.8 硬件平台高速接口电路设计

3.9 本章小结

第四章 基于TMS320C6678的专用嵌入式系统软件平台设计

4.1多核DSP的时钟系统初始化配置

4.2 DDR3控制器初始化配置

4.3 基于多核DSP的程序烧写软件设计

4.4多核DSP的Bootloader设计与实现

4.5 SRIO接口软件设计

4.6 本章小结

第五章 专用嵌入式系统功能与性能验证

5.1专用系统功能实现

5.2 多核DSP专用嵌入式系统性能评估比对

5.3 多核DSP在专用嵌入式系统高温环境功能验证

5.4本章小结

第六章 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 后续工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果