基于VPX总线的信号处理平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于VPX总线的信号处理平台，属于数字信号处理技术领域。通过多核DSP（数字信号处理）阵列信号处理模块包括高速板卡、前面板、导热冷板、定位销、起拔器以及锁紧装置部件完成。本实用新型专利技术提供了一种具有传输带宽高、体积小、功耗低和基于VPX总线的高速、高性能多核DSP阵列信号处理平台。该平台具有并行处理能力强大，可同时实现定、浮点运算，体积小、功耗低，高速对外口灵活等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了ー种基于VPX总线的信号处理平台，属于数字信号处理

技术介绍
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到疾速发展。该技术广泛应用于雷达、电子对抗、通信、软件无线电、图像处理、地震地质信号分析等多种应用领域。在实际应用中，能够运行复杂灵活的处理算法和具备大数据量的传输处理能力已成为数字信号处理系统稳定运行的前提，而系统的強固性、实时 性、体积、功耗等因素也至关重要。现有的嵌入式系统平台多米用PCI (Peripheral Component Interconnection,周边兀件扩展接ロ)总线或 CPCI (Compact Peripheral Component Interconnect,紧凑型周边元件扩展接ロ)总线设计，由于PCI总线在多尘、潮湿、振动的环境条件下接插件处易氧化或堵塞而接触不良，使可靠性很难保证。CPCI虽然在可靠性上有所改善，但其传输速率受到限制。如今，基于VPX总线的強固型军事系统平台，有着很好的前景，VPX集稳定性和卓越的EMC (电磁兼容)于一体；同时还通过冷却整合方案支持更广泛的操作温度范围。其采用最新的接插件技术以及高速串行结构技术，兼容PCIe、RapidIO (PCIe、RapidIO均为高速串行总线协议的ー种)等总线，能解决带宽不够、数据吞吐不够的问题，可进行大容量、高速率的数字信号处理，提高了处理器和芯片的计算密度。VPX将这些功能集于6U (尺寸233. 35mm*160mm)体积，特别适合在恶劣环境中实现可靠性能的新式的实时系统。在处理器的数据处理能力方面，单单以提高系统主频为手段，已越来越不能满足当今飞速发展的数字信号处理要求，目前，计算机和嵌入式处理器行业的ー项标准做法是在满足功耗要求的前提下，増加处理器内核实现并行处理来获得系统性能的提升，这也使未来IC产业通用性变得极其重要。面对未来创新应用所帯来的严峻挑战，系统需要更多灵活可编程的DSP核(数字信号处理器)，并增加优化的可编程的协处理器。多核平台最大的优势体现在功耗和芯片面积上，在同样高速率大数据量的处理能力下，所需的功耗和芯片面积会更小。多核平台的另ー优势则体现在执行效率方面，多颗内核集成到单芯片上，片内时钟交换远比在ー个单板上的多个DSP之间的级联快得多，可以1/2主频的速率进行数据交换，因此，带来了更快的数据信号处理。同时多核DSP的片内和片外的大存储容量也使得DSP处理性能得到迅速提闻。
技术实现思路
本技术提供了ー种具有传输带宽高、体积小、功耗低和基于VPX总线的高速、高性能多核DSP阵列信号处理平台。该平台还具有并行处理能力強大，可同时实现定、浮点运算，体积小、功耗低，高速对外ロ灵活等优点。为实现上述技术目的，本技术的技术方案是基于VPX总线的信号处理平台，包括供电系统、板卡和前面板，还包括4个通用处理器、可编程逻辑器件FPGA、SWITCH开关、存储器、接插件、千兆网口和调试器接ロ，所述板卡为6U标准结构，供电系统通过接插件经电源转换芯片转换后，分别为通用处理器、可编程逻辑器件FPGA、SWITCH开关、存储器、千兆网口和调试器接ロ提供电源，通用处理器分别与可编程逻辑器件FPGA、SWITCH开关、存储器、千兆网口和调试器接ロ相连，可编程逻辑器件FPGA分别与通用处理器、SWITCH开关、存储器、接插件和调试器接ロ相连，SWITCH开关与通用处理器和可编程逻辑器件FPGA相连，存储器分别与通用处理器、可编程逻辑器件FPGA 相连，千兆网ロ与通用处理器相连，调试器接ロ与通用处理器和可编程逻辑器件FPGA相连，所述前面板开有7个开孔，分别为I组LED指示灯，4个网ロ、I个复位按钮、I个用于调试的调试ロ，LED指示灯连接到FPGA上，4个网ロ分别连接到4个通用处理器，复位按钮经复位芯片连接到FPGA，调试ロ通过JTAG接ロ与通用处理器和可编程逻辑器件FPGA相连。本技术所述通用处理器为8核DSP TMS320C6678，所述接插件为5个。本技术还包括设置在板卡上的导热冷板，所述导热冷板与板卡之间还设置有硅脂填充层。本技术还包括板卡上的固定孔，定位销、起拔器、锁紧装置，所述定位销、起拔器、锁紧装置经固定孔固定在印制板上。本技术所述的板卡为高速板卡，所述接插件为高速高密接插件。本技术各芯片、接ロ具体的联接是供电系统设置在高速板卡上，通用处理器、可编程逻辑器件FPGA、SWITCH开关、存储器、高速高密接插件、千兆网口和调试器接ロ，供电系统用于将高速高密接插件的电源通过转换芯片后，提供给通用处理器、可编程逻辑器件FPGA、SWITCH开关、存储器、千兆网ロ和调试器接ロ，通用处理器通过EMIF接ロ、RapidIO 接ロ \PCIe 接ロ、DDR3 \I2C\SPI 接ロ、SGMII 接ロ、JTAG 接ロ分别与可编程逻辑器件FPGA、SWITCH开关、存储器、千兆网口和调试器接ロ相连，可编程逻辑器件FPGA通过EMIF接ロ、PCIe接ロ、DDR2接ロ、RocketIO接ロ、JTAG接ロ分别与通用处理器、SWITCH开关、存储器、高速高密接插件和调试器接ロ相连，SWITCH开关通过RocketIO接口和PCIe接ロ与通用处理器和可编程逻辑器件FPGA相连，存储器通过DDR3 \I2C\SPI接ロ、DDR2接ロ分别与通用处理器、可编程逻辑器件FPGA相连，高速高密接插件包含供电接ロ、PCIe接ロ、RapidIO接ロ、RocketIO接ロ，千兆网ロ通过SGMII接ロ与通用处理器相连，调试器接ロ通过JTAG接ロ与通用处理器和可编程逻辑器件FPGA相连，所述前面板开有7个开孔，分别为I组LED指示灯，4个网ロ、I个复位按钮、I个用于调试的调试ロ，LED指示灯连接到FPGA上，4个网ロ分别连接到4个通用处理器，复位按钮经复位芯片连接到FPGA，调试ロ通过JTAG接ロ与通用处理器和可编程逻辑器件FPGA相连。本技术的有益效果体现在I)、本技术所涉及的是ー种基于VPX总线的高速、高性能多核DSP阵列信号处理平台，该平台采用I片低功耗、高性能XILINX VIRTEX-6系列FPGA XC6VLX130T和4片可实现定、浮点运算、高性能TI C66XX系列多核DSP TMS320C6678，共32个DSP硬核，以及IDT的高速串行SWITCH开关80H和89H系列。使其具有強大的运算处理能力，能满足数字信号处理系统对各种算法复杂度、实时性的要求，提高了数字信号处理系统的处理速度。2)、数据传输接ロ采用RocketI0\RapidI0\PCIe等高速串行通信技术，FPGA和DSP的高速串行通信协议，大幅度提高了数据交换带宽。3)、通过FPGA的内部交换网络和PCIe\RapidI0的SWITCH开关，实现灵活的拓扑结构，可用于构建不同的信号处理系统，能满足不同应用对信号处理能力的要求，便于系统升级维护、缩短研制周期、降低研制成本。4)、该模块对外接ロ为标准的VITA46 (—种VPX总线的规范标准)接ロ，具有较强的通用性。5)、提供完备的平台底层驱动函数接ロ，方便应用层的设计开发。首先，供电部分使用MA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴荣，阴陶，林峰，孙海飙，陈延强，
申请(专利权)人：成都傅立叶电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：