基于CPCI總線的多片ADSP-TS201引導設計

摘要：分析了ADI公司TigerSHARC系列數字信號處理器ADSP-TS201的引導方式，設計實現了基于該DSP處理器的某雷達信號處理機的自動引導方案。與其他加載方式相比，該引導方案采用CPCI總線向板卡傳輸引導代碼，進而通過鏈路口引導DSP自啟動，具有程序加載方便，調試修改靈活的特點。
關鍵詞：ADSP-TS201；引導程序；CPCI總線；鏈路口

0 引言
數字信號處理器DSP是一種具有特殊結構的微處理器，它專門為實現數字信號處理的各種算法而設計，因而在硬件結構上具有特殊性。TS201是ADI公司TigerSHARC系列中集成了定點和浮點計算功能的高速DSP。該處理器廣泛應用于視頻、通信市場和國防軍事裝備中，適合于大數據量實時處理的應用領域。
TigerSHARC系列DSP引導程序的加載方法非常靈活，可根據實際系統的需求靈活選用。某雷達信號處理機采用6U板形，CPCI總線采用歐洲卡尺寸標準，通過CPCI總線與主機進行數據通信。針對該信號處理機硬件系統，本文提出一種引導方案，該方案采用CPCI總線向板卡傳輸引導代碼，進而依靠FPGA通過鏈路口引導DSP自啟動。

1 ADSP-TS201引導模式
DSP的引導就是在DSP系統復位的情況下從DSP外部存儲器裝載算法程序代碼的過程。TS201支持兩種引導模式：主引導(Master Boot)模式和從引導(S|ave Boot)模式。
在主引導模式下，TS201作為主動方，用外部口輸出地址，讀引導方式選擇(引腳為低電平，則選擇主引導模式，DSP從外部EPROM或FLASH中加載程序；若引腳為高電平，則進入從引導模式，DSP為空閑狀態，等待主機或鏈路口加載程序。兩種引導模式都有相同的加載過程，具體步驟如下：
(1)TS201自動啟動一個DMA，自動把256個字(32位)傳送到內部存儲器的地址0x00～0xFF。
(2)TS201執行上述256個字的指令(加載核)，加載核啟動其他DMA，把后續指令和數據加載到內部和／或外部存儲器中。
(3)加載核自我覆蓋，執行DSP算法程序。
本系統引導方案采用從引導模式，通過CPCI總線將代碼從主機傳至FPGA中，再利用FPGA經過鏈路口啟動DSP。

2 某雷達信號處理機的引導設計方案
基于某雷達信號處理機硬件處理平臺，采用如圖1所示的多DSP引導設計方案。

4片DSP的算法程序代碼(．LDR文件)通過上位機軟件傳輸到FPGA中，FPGA通過與DSPA的鏈路口給DSPA加載程序。DSPA加載成功后，分別引導DSPB，DSPC，DSPD啟動。