基于TMS320C6000的DSP擴展總線接口設計

摘要 設計了一種基于TI公司TMS320C6000系列DSP的擴展總線接口。介紹了C6000 DSP的擴展接口組成及其工作模式，給出了一種兩片DSP之間利用擴展總線進行數據傳輸的電路設計方案，以及軟件流程框圖。該接口電路設計和軟件實現簡單，工作在異步L／O模式下，傳輸速率可達3．2 Gbit·s-1，可顯著提高DSP的數據吞吐量。
關鍵詞 TMS320C6000；DSP；擴展總線；接口設計

隨著DSP性能的提高和成本的大幅下降，DSP應用范圍不斷擴大，包括雷達信號處理、通信信號處理、語音識別和自動控制等領域。在這些應用領域內，大運算量和高吞吐量的需求對DSP的工作時鐘和外設接口的速率提出了更高的要求。為此，各DSP廠家都提供了大量的外設接口，以滿足用戶對接口的需求。文中針對TI公司的TMS320C6000系列DSP介紹了其擴展總線的接口設計。介紹了擴展總線基本組成及其工作模式，給出了一種擴展總線的接口設計電路和軟件設計流程。

1 TMS320C6000擴展總線簡介
TMS320C6000系列DSP最高可以單周期執行8條32位指令，內核CPU包括兩個32位通用寄存器組A和寄存器組B，8個功能單元。C6000系列DSP的主要外設接口包括DMA控制器、EDMA控制器(C64x)、主機口(HPI)、擴展總線接口(XBUS)、外部存儲器接口(EMIF)、多通道緩沖串口(McBSP)和定時器等。
其中擴展總線寬度為32位，提供了與不同類型的異步外設、異步或同步FIFO、PCI橋接芯片和其他外部主機。圖1為擴展總線(XBUS)的功能框圖。

擴展總線(XBUS)提供了一種靈活的總線仲裁機制，用兩個信號來完成仲裁：XHOLD和XHOLDA。XBUS有兩個主要的工作模式：I／O口和主機接口。
I／O口模式下又分為異步I／O模式和同步FIFO模式。對XBUS的4個XCE空間來說，這些模式都是可選的。第一種模式(異步I／O模式)提供了輸出選通信號，在這種模式下可以進行靈活地編程操作，和對外部存儲器接口(EMIF)的異步信號操作類似。XBUS接口提供了4個輸出地址信號，通過譯碼操作以后，每個XCE空間最多可以連接16個外圍器件。在FIFO模式下，可對一個FIFO進行同步讀操作，或者最多4個同步寫FIFO操作。XBUS I／O口和DSP存儲器的數據交互通過DMA控制器完成。
XBUS的第二種工作模式是主機口。這個接口也可以工作在兩種模式下：同步主機口模式和異步主機口模式。同步主機口模式支持主／從操作，并且還有復用的地址和數據信號。異步主機口模式只支持從模式，與C6201／C6211／C6701／C6711的HPI口類似，但是數據寬度是32位。

2 電路設計
文中結合某項目，設計了一個擴展總線的實例，兩片C6000 DSP通過擴展總線進行數據傳輸，其中DSP0工作在異步I／O模式下，DSP1工作在異步主機口模式下，DSP0通過擴展總線把數據傳送到擴展總線DSP1上。設計的電路連接圖如圖2所示。