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高性能多核DSP技术的研究与应用

作　者: 成丹
导　师: 陶小峰
学　校: 北京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: DSP 启动 OBSAI SRIO EMAC
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着移动通信技术突飞猛进的发展,第三代移动通信系统(3G)已经进入商用阶段,但其仍无法满足高速多媒体等数据业务需求的持续增长。未来通信的发展选择LTE推进3G移动通信系统向4G演进。终端测试仪表是移动通信产业链中非常重要的一环,它为整个通信产业提供统一的测试平台,推动产业的良性发展。本文课题来源于国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网”的子项目“TD-LTE无线终端综合测试仪表开发”。本文深入研究TI高性能多核DSP TMS320C6474的多项技术,包括多种启动方式、核间通信、高速串行数据协议OBSAI以及串行RapidIO(SRIO)、千兆以太网通信等技术,并将上述技术应用到TD-LTE无线终端综合测试仪表的基带板卡中。依托于基带板的数据平面,作者重点完成以下工作：基于DSP的启动原理,编程实现了多核DSP的I2C一次启动、EMAC一次启动、SPI二次启动以及多核的启动,基带板可以根据需求选择SPI FLASH启动方式或者以太网动态启动方式。评估基带板数据平面的需求,深入研究了OBSAI协议和SRIO协议,并且结合系统以及多核DSP的技术特点完成OBSAI和SRIO的编程实现和调试工作。结合基带板的设计,完成对EMAC的编程调试以及对网络套件的移植工作,实现了基带板的网络通信功能。本文的研究成果已应用于TD-LTE无线终端测试仪中。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 LTE移动通信的发展  10-11
    1.1.1 LTE移动通信系统研究概况  10-11
    1.1.2 TD-LTE移动通信系统概况  11
  1.2 高性能多核DSP的发展与应用  11-14
    1.2.1 DSP的基本结构与特点  11-12
    1.2.2 DSP实现接口协议的优势  12-13
    1.2.3 TMS320C6474三核高性能DSP平台概述  13-14
    1.2.4 基于TMS320C6474解决方案的优势  14
  1.3 论文课题背景与研究内容  14-15
  1.4 论文结构安排  15-16
  1.5 本章小结  16-17
第二章多核DSP的多种启动方法以及核间通信方式  17-31
  2.1 TD-LTE综合测试仪结构  17-18
  2.2 TD-LTE综合测试仪基带板设计  18-19
  2.3 TMS320C6474启动原理  19-21
    2.3.1 TMS320C6474启动过程  19-20
    2.3.2 启动数据的生成  20-21
  2.4 TMS320C6474主I2C一次启动方式的实现  21-23
    2.4.1 I2C总线工作原理  21-22
    2.4.2 I2C主启动方式的实现  22-23
  2.5 TMS320C6474 EMAC一次启动方式的实现  23-26
    2.5.1 EMAC模块概述  24
    2.5.2 EMAC启动原理  24-25
    2.5.3 EMAC启动主机侧实现  25-26
  2.6 基于I2C启动的SPI二次启动方式的实现  26-28
    2.6.1 二次启动原理  26-27
    2.6.2 基于二次启动的多核启动  27-28
    2.6.3 二次启动在LTE基带板的应用  28
  2.7 多核间通信方式  28-30
    2.7.1 核间通信方式  28-30
    2.7.2 多核通信在基带板中的应用  30
  2.8 本章小结  30-31
第三章 TD-LTE综合测试仪基带板数据平面设计与实现  31-47
  3.1 TD-LTE综合测试仪基带板的数据平面概述  31
  3.2 OBSAI协议  31-34
    3.2.1 AIF天线接口  31-32
    3.2.2 OBSAI协议概述  32-34
  3.3 基带板AIF模块设计与实现  34-42
    3.3.1 AIF模块总体设计  34-35
    3.3.2 AIF模块的实现  35
    3.3.3 EDMA模块的实现  35-38
    3.3.4 FSYNC帧同步模块的配置  38-39
    3.3.5 AIF模块同步模块设计  39-41
    3.3.6 McBSP接口的设计与实现  41-42
  3.4 SRIO协议  42-44
    3.4.1 RapidIO协议概述  42
    3.4.2 RapidIO协议结构及包格式  42-44
  3.5 基带板SRIO设计与实现  44-46
  3.6 本章小结  46-47
第四章 TD-LTE综合测试仪基带板网络功能的设计与实现  47-55
  4.1 千兆以太网模块  47-49
    4.1.1 千兆以太网概述  47
    4.1.2 TMS320C6474的千兆以太网模块  47-48
    4.1.3 SGMⅡ接口概述  48-49
  4.2 千兆以太网模块的设计与实现  49-54
    4.2.1 EMAC模块设计概述  49-50
    4.2.2 NDK网络套件概述  50-52
    4.2.3 DSP/BIOS操作系统概述  52
    4.2.4 基于DSP/BIOS和NDK的网络操作设计方案  52-53
    4.2.5 NDK性能测试  53
    4.2.6 网络功能的应用  53-54
  4.3 本章小结  54-55
第五章论文总结与展望  55-57
参考文献  57-59
致谢  59-60
攻读期间发表的学术论文  60

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