基于DSP的高速数据传输系统研究与设计文献综述
2020-04-14 20:03:53
随着社会的发展,人们在日常生活中对生活素质的要求随着科技的发展而提高,人们开始追求更“快速”更“清晰”的生活,“快速”指的是数据传输的速度,“清晰”指的是图片、视频的分辨率。传统的共享总线已无法满足高性能嵌入式系统的数据交互需求,成为了处理平台性能进一步提升的瓶颈。本文针对嵌入式图像处理系统中数据量大、传输速度快和高实时运算性能的需求,基于DSP设计了一款基于高速串行RapidIO总线高速数据传输系统。本系统在现实生活中能起到图像数据高速传输与处理以满足人民生活需求的作用外,还实现了多处理器之间的数据传输和共享存储功能,更解决传统图像处理系统带宽不足的问题。
在高速数据传输领域,有许多国内外的优秀学者、工程师都在研究。李文磊等提出了基于PCIE总线技术实现高速数据传输的方法。当DDR3存满时,将采样数据从中取出,通过PCIE接口以DMA的方式发送到总线,PCIE接口的理论速度为2GB/s,可以满足数据传输的要求。吴长坤等基于USB3.0技术,通过FPGA实现高速串行数据传输。使用互连和传输接口EMIF共享总线技术,通过FPGA模拟数据源,使用DDR2缓存,最后通过USB3.0接口发送给上位机,处理器获得数据后,实现实时处理、实时监测、实时控制的功能。Emilio J. Bueno等人提出使用DSP FPGA形成高速数据传输接口,与固定点DSP相比,FPGA在重复和大规模计算中提供更高的性能,从而缩短了执行时间,该方案通过FPGA先对数据进行预处理,再传输到DSP处理器中进行处理,减少处理时间。
虽然PCIE总线技术和USB3.0技术传输数据的速度很快,能达到2~3GB/s,但是目前的图像数据很大,这两种传输接口共享总线技术难以满足目前大数据量高速传输的需求。FPGA DSP形成的处理系统,数据传输虽然高速,但是却引起了处理器之间的数据交换问题。本文中基于DSP与SRIO接口设计的高速传输系统,使用了Rapid串行接口技术,该技术是面向嵌入式系统开发提出的高可靠、高性能、基于包交换的新一代高速互联技术,可以提高传输图像的速度,为嵌入式系统内部互连提供了良好的解决方案。该系统的理论传送速度能达到10GB/s,完全可以满足现在大数据量的需求。该系统使用了DDR3控制器模块扩展存储空间,有效实现了多处理器之间的数据传输和共享存储,与其他产品相比性能更强。
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2. 研究的基本内容与方案
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一、基本内容
1. 设计TM320C6678芯片和FPGA相结合的异构处理器控制模块;