MicroBlaze軟核處理器在DAB發射機中的應用

　　引言

　　MicroBlaze嵌入式處理器軟核是Xilinx公司推出的基于FPGA的微處理器，它采用32位精簡指令集(RISC)哈佛總線架構，具有運行速度快、占用資源少、可配置性強等優點。借助Xilinx EDK(嵌入式開發套件)，用戶可以靈活地選擇外設、存儲器和接口特性等組合，從而利用單個FPGA以最低的成本實現可編程片上系統。

　　數字音頻廣播(DAB)是繼調幅、調頻廣播之后的第三代廣播技術，與模擬廣播相比音質更好、抗干擾性更強，頻譜利用率更高。采用正交頻分復用(OFDM)調制方式，具有抗多徑干擾的能力，能以很高的頻譜利用率實現高速數據傳輸。本文介紹了基于PC和FPGA的DAB發射機設計，詳細闡述了基于MicroBlaze軟核處理器的片上系統設計及其在發射機芯片控制方面的應用。

　　MicroBlaze軟核處理器的構建

　　MicroBlaze軟核可以嵌入在Virtex-II/4/5/6和Spartan-II/3等系列FPGA器件中，與其他外設IP核及用戶的IP核一起構成片上系統(SoC)。用戶可以根據其需要量身定制MicroBlaze軟核，SoC技術有效降低了系統功耗，減少產品設計復雜性和開發成本。MicroBlaze軟核的開發流程主要分為三個步驟：首先要搭建底層的硬件平臺，包括構建MicroBlaze處理器，根據需要開發用戶自定義IP核，將所需外設通過片內總線掛載在MicroBlaze處理器上;第二步是軟件應用程序的開發，包括應用程序代碼、庫文件以及嵌入式操作系統的加載;最后將硬件比特流文件(由VHDL/Verilog語言生成)和軟件應用程序(由C語言生成)合并成最終文件并下載到FPGA內運行[1]。

　　Xilinx EDK的組件XPS(Xilinx Platform Studio)為MicroBlaze提供了集成開發環境。基于Xilinx ML605開發套件，利用XPS軟件，本文配置的MicroBlaze結構框圖如圖1所示。各模塊和連接總線介紹如下[2]。