GPS軟件接收機(jī)信號實(shí)時接收與傳輸技術(shù)
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MCBSP通過7個引腳(DX、DR、CLKX、CLKR、FSX、FSR和CLKS)與外設(shè)接口。在接收GPS信號的時候，DR引腳上接收到的數(shù)據(jù)首先進(jìn)入接收轉(zhuǎn)移寄存器(RSR)，然后被復(fù)制到接收緩沖寄存器(RBR)，RBR再將數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)據(jù)接收寄存器(DRR)中，等待EDMA控制器讀取。GPS軟件接收機(jī)不需要向前端發(fā)送數(shù)據(jù)，所以發(fā)送功能不作介紹。信號傳輸的操作由串行口控制寄存器SPCR和引腳控制寄存器PCR來決定。接收控制寄存器RCR設(shè)置接收的各種參數(shù)，如幀長度等。
信號在MCBSP中傳輸時需要提供同步時鐘以及幀同步信號，它們既可以由內(nèi)部采樣速率產(chǎn)生器。產(chǎn)生，也可以由外部脈沖源驅(qū)動。在本文介紹的方案中，射頻前端的SIGN和MAG信號的時鐘CLK由FPGA提供。GP2015的LVDS接口產(chǎn)生差分信號，與同樣具有LVDS接口的ALT。ERA公司的FPGA芯片EPlC3T144C8N接口，由FPGA通過對輸入的40 MHz的差分信號進(jìn)行7分頻，得到5．714 MHz的時鐘并提供給GP2015及DSP分別用作中頻采樣時鐘信號和MCBSP的外部時鐘信號。同時再對5．714 MHz信號進(jìn)行一次32分頻，提供給DSP處理器的McBSP0、MCBSP1用作幀同步信號。系統(tǒng)接口的示意圖和相關(guān)信號的時序圖如圖2、圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/158022.htm
2．2 EDMA設(shè)置
TMS320C6713的EDMA控制器提供16個增強(qiáng)通道，各通道之間彼此獨(dú)立。在沒有CPU參與的情況下，EDMA控制器可以在后臺完成片內(nèi)存儲器和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)搬移。它由以下幾部分組成：事件和中斷處理寄存器、事件編碼器、參數(shù)RAM、地址硬件發(fā)生器。其中事件寄存器完成對EDMA事件的捕獲控制，事件產(chǎn)生同步信號觸發(fā)EDMA通道開始數(shù)據(jù)傳輸；EDMA的參數(shù)RAM存放有與事件相關(guān)的傳輸參數(shù)；地址硬件發(fā)生器產(chǎn)生EMIF與外設(shè)之間讀／寫操作所需的地址信號。EDMA的16個通道共享1個中斷信號EDMA_INT，當(dāng)EDMA完成1次傳輸任務(wù)，可觸發(fā)EDMA中斷。TMS320C6713的EDMA的參數(shù)RAM包括6個字，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。在OPT中，用戶可以通過對各個位置“0”或“1”來設(shè)置事件優(yōu)先級別、數(shù)據(jù)單元大小、源地址／目的地址變更模式、傳輸結(jié)束代碼、是否使能鏈接(1inking)功能、同步傳輸方式等。
3 乒乓緩存實(shí)時傳輸
3．1 傳輸分析
GPS軟件接收機(jī)通過MCBSP端口接收信號，將衛(wèi)星數(shù)據(jù)保存在指定映射的存儲器中，隨后EDMA通道搬運(yùn)數(shù)據(jù)至片內(nèi)L2緩存以供CPU提取并處理。L2緩存有CPU一半的時鐘速度，CPU處理數(shù)據(jù)速度較塊。CPU數(shù)據(jù)處理必須與EDMA數(shù)據(jù)傳輸保持同步，也就是要保證在CPU訪問之前EDMA把數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄彌_區(qū)中。但是受片內(nèi)二級存儲器容量和數(shù)據(jù)實(shí)時性的限制，會面臨這樣一個問題：后寫入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)可能會覆蓋先期寫入但尚未處理的數(shù)據(jù)。為此，需要在L2緩存開辟2對乒乓緩存(ping-pong buffer)，分別接收GPS的SIGN和MAG信號，并利用EDMA的多組參數(shù)鏈接功能，根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，對EDMA參數(shù)RAM進(jìn)行設(shè)置。
以接收SIGN信號為例，首先開辟1個EDMA通道1，它的觸發(fā)事件設(shè)為MCBSP0的傳輸。入口參數(shù)0PT設(shè)置為一維單幀傳輸，采用讀／寫同步方式，數(shù)據(jù)單元長度為32位，源地址固定不變，目的地址按1個數(shù)據(jù)單元長度遞增，并使能鏈接功能。SRC設(shè)為MCBSP中DRR2的映射地址，：DST設(shè)為ping―buffer的首地址，ELECNT設(shè)為緩沖區(qū)的大小，F(xiàn)RMCNT、FRMIDX、ELEIDX、ELERLD均設(shè)為0。隨后再開辟2路空閑的EDMA通道――通道2和通道3，它的設(shè)置和之前相同，只是在DST目的地址處分別指向pong―buffer和ping―buffer。隨后將EDMA通道1的鏈接地址link指向通道2，通道2的link地址指向通道3，通道3的鏈接地址指向通道2。MAG信號的EDMA鏈接功能和乒乓緩沖的配合設(shè)置相同，不再描述。乒乓緩存的相關(guān)設(shè)置如圖5所示。
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