ADSP-TS101与FPGA结合扩展USB接口技术实现

"这篇文档介绍了一种基于CY7C68013A USB控制器和FPGA实现的ADSP-TS101 DSP扩展接口设计，目的是为了在导弹系统试验中实现实时监控和记录大数据量的软件变量。" 本文档主要探讨了如何通过扩展接口来增强ADSP-TS101数字信号处理器的功能，使其能够与上位机进行高效的数据交换。ADSP-TS101是ADI公司的一款高性能浮点DSP，因其强大的实时处理能力和并行性，在弹载信号处理系统中广泛应用。在导弹系统试验中，需要监控和记录大量软件变量，而ADSP-TS101的原生外总线接口和Linkport接口并不适合这种需求，因为它们的速度快且连接复杂，不适合长距离传输。 设计中采用了 Cypress 的CY7C68013A USB控制器，通过FPGA（现场可编程门阵列）实现ADSP-TS101的Linkport接口与USB接口之间的数据缓冲和协议转换。FPGA内设置的上行和下行FIFO（先进先出存储器）用于数据缓冲，以适应两者之间不同的数据传输速率。DSP的链路口数据速率远高于USB的理论最大60MB/s速率，因此FIFO可以确保数据平稳传输，避免干扰DSP的并行执行程序。 系统的总体方案包括ADSP-TS101作为主处理器，通过FPGA与CY7C68013A建立连接。FPGA模拟Linkport口的接口时序，通过8位并行数据总线实现与DSP的数据交换。Linkport口的传输协议是每8个周期传输一个4字组，每个时钟沿传送一个字节，发送端需确认接收端准备好接收新的数据后才启动下一个传输。 文章进一步详细描述了Linkport口的传输协议，包括接收端在时钟的上升沿和下降沿接收数据，并只有在接收端的LxCLKOUT信号为高且有足够缓冲空间时，发送端才能开始新的传输。这部分内容展示了Linkport接口的同步机制和错误管理策略，对于理解整个设计的通信流程至关重要。 这个设计巧妙地解决了高速DSP与低速USB接口之间的数据传输问题，通过FPGA的智能缓冲和协议转换实现了高效的实时监控和记录功能，对于类似应用场合有着重要的参考价值。