SEP3203处理器FPGA接口设计与数据通信实现

"本文介绍的是基于SEP3203处理器的FPGA数据通信接口设计，该处理器是一款由东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心研发的16/32位RISC微控制器，内置ARM7TDMI核心，适用于低成本手持设备和嵌入式系统。其主要功能模块包括20KB的eSRAM、EMI、INTC和DMAC。系统选用Altera公司的Cyclone系列FPGA EP1C6Q240C8，它具有大量的I/O和逻辑资源，接口设计符合SRAM时序。FPGA在系统中承担信号A/D采样、数据存储以及中断通知等功能，与SEP3203处理器通过DMA实现高效的数据交互。" 在该设计中，SEP3203处理器扮演着核心角色，它的ARM7TDMI内核为各种移动应用提供支持，包括丰富的外设选项、低功耗管理以及经济型外部存储配置。处理器可以运行在75MHz的频率，确保了系统的高性能运行。数据通信的关键组件包括20KB的eSRAM，用于快速访问数据；外部存储器接口控制器(EMI)负责与外部存储设备的交互；中断控制器(INTC)管理系统的中断事件；而DMA控制器(DMAC)则用于高效的数据传输，减少CPU干预。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）选用了Altera的Cyclone系列器件EP1C6Q240C8，这是一款拥有广泛I/O和逻辑单元的可编程逻辑器件。其外部接口设计遵循SRAM的时序，确保与存储器的兼容性。FPGA在系统中执行关键任务，如信号的A/D采样，将采样后的数据存储至FIFO（First In First Out，先进先出队列），并在FIFO满标志FF有效时，读取并处理数据。同时，FPGA会启动另一组FIFO的写入时序，确保数据的连续采集和存储，从而实现无间断的信号处理。 在数据处理完成后，FPGA通过中断机制通知SEP3203处理器，处理器利用DMA方式将处理结果写入片外的SDRAM，避免了CPU在数据传输过程中的开销。由于FIFO填充数据的时间长于FPGA处理数据的时间，系统能够实现流水线操作，提高了整体的处理效率。 系统的硬件结构包括信号采集模块、FIFO、FPGA和SEP3203处理器。信号采集模块通过接收器捕获信号，并用A/D转换器进行数字化。A/D转换芯片如AD1672采用4级流水线结构，提高转换速度。系统的总体设计通过这些组件的协同工作，确保了高效且实时的数据处理能力。 该设计巧妙地结合了SEP3203处理器的性能优势和FPGA的灵活性，构建了一个适合低成本手持设备和通用嵌入式系统的数据通信解决方案。通过合理的硬件架构和高效的软件策略，实现了信号的高效采集、处理和存储，为嵌入式应用提供了可靠的平台。