基于ADSP21160的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于ADSP21160的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電子科技大學(xué)電子工程系   沈逢春  鐘洪聲
摘要：本文使用ADSP21160芯片作為測(cè)量運(yùn)動(dòng)到達(dá)方向平臺(tái)的主處理器，構(gòu)建數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，用于信號(hào)的二維DOA估計(jì)的矩陣運(yùn)算。
關(guān)鍵詞：DSP；DOA估計(jì)；硬件系統(tǒng)

引言
利用陣列信號(hào)進(jìn)行信號(hào)的二維到達(dá)方向(DOA)估計(jì)是近些年來研究的熱點(diǎn)。現(xiàn)在，DOA估計(jì)雖然已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的精度，但由于要進(jìn)行大量的矩陣運(yùn)算,必然要耗費(fèi)一定的時(shí)間。在某些情況下，為保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，對(duì)系統(tǒng)的硬件的運(yùn)算速度提出了一定的要求。此時(shí)，應(yīng)用高端的DSP通用芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。本文使用ADI 公司的ADSP21160為主處理器搭建了信號(hào)處理硬件平臺(tái)，給出了對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)思及具體電路設(shè)計(jì)，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
ADSP21160采用超級(jí)哈佛結(jié)構(gòu)，片內(nèi)有 4 套獨(dú)立的總線，分別用于雙數(shù)據(jù)存取、指令存取和輸入 /輸出接口，片內(nèi)集成了處理器核（包括運(yùn)算單元、控制單元、地址產(chǎn)生器和總線、中斷、寄存器等）、大容量雙端口靜態(tài)存儲(chǔ)器、程序 /數(shù)據(jù)外部總線及多處理器接口、輸入 /輸出控制器等數(shù)字信息處理系統(tǒng)的主要功能塊。

硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
下面從數(shù)據(jù)的輸入輸出，系統(tǒng)的上電運(yùn)行，系統(tǒng)的電源配置及電路控制等方面簡(jiǎn)單介紹系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。
1. 首先考慮數(shù)據(jù)傳輸。外部設(shè)備（接收機(jī)）通過50針接口將數(shù)據(jù)經(jīng)  ADSP21160處理后轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)輸出，傳遞給外設(shè)（控制器）及計(jì)算機(jī)。為了電路系統(tǒng)的保密性以及便于系統(tǒng)中一些邏輯控制電路的實(shí)現(xiàn)，在ADSP21160和50針接口之間增加了一個(gè)CPLD控制電路。
2. 為了上電后系統(tǒng)可以自行運(yùn)行，需要給DSP配置一個(gè)外接FLASH,并將計(jì)算程序預(yù)先燒寫FLASH中。通過配置ADSP21160的引導(dǎo)方式，系統(tǒng)上電后，ADSP21160可自動(dòng)從FLASH中讀取程序并運(yùn)行。
3. 由于ADSP21160只有4Mbit的內(nèi)部存儲(chǔ)空間，且等分為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和程序存儲(chǔ)空間兩部分.。為了系統(tǒng)及程序今后升級(jí)的方便，使用SRAM配置了512K