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DSP调频调制器设计方案解析
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2017-11-04
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软件无线电的基本思想是以开放的、可扩展的、结构最简的硬件为通用平台，把尽可能多通信功能用可升级、可替换软件来实现。其中心思想是：构造一个具有标准化、模块化的通用硬件平台，并通过软件加载实现各种无线通信功能的一种开放式体系结构。本文基于这一思想，首先构造一个DSP与PC机接口的硬件平台，继而在该平台上实现较为简单的FM调制器。该系统的实现为以后研究基于软件无线电其他制式的调制解调器提供了基本平台。
1 系统原理
本系统以TMS320VC5402数字信号处理器（DSP）为核心搭建硬件平台，在DSP中编程实现FM调制。系统最大的特点是采用通用计算机与DSP处理单元相结合的方案，系统中各种人机接口及控制功能、存储显示功能由PC机完成，而各种实时任务交给DSP完成，充分发挥DSP的高速处理能力及PC机的灵活性。
1.1 系统结构
该系统结构如图1所示。他是由DSP实验箱及PC人机接口控制前台组成。其中实验箱的DSP微处理器芯片为核心，外接射频发射模块及DSP外围硬件设备，外部调制信号经过低通滤波器后，滤除高频噪声，然后经过A／D转换把模拟信号转换成离散序列后进入DSP进行调频处理。在硬件中通过HPI（主机接口）实现DSP与PC实时通信。在PC机中用软件设计了控制显示平台，实现对硬件处理的控制及显示，用户可以在软件平台前面板中输入数据选择调制参数，并通过数据通信接口将数据读人PC机，在显示平台中以图形方式实时显示数据结果。
1.2主机通信接口设计
TI的C5000系列的DSP都有主机接口（Host PortInterface，HPI），用于DSP和主机之间的通信，组成主从结构的系统。采用这种通信方式，完全没有硬件和软件开销，而是由DSP自身的硬件来协调冲突，从而不会打断DSP正常程序的运行。在HPI通信方式下，DSP的片内存储器对外界完全透明，由主机通过访问HPI的地址和数据寄存器来完成对DSP片内存储器的读写。以PC机为主机，通过HPI来监控DSP的运行可以充分利用PC机上丰富的资源，组成完整的主从结构的系统。
C5000系列DSP的主机接口（HPI）主要有三种：标准的8位HPI、增强型的8位的HPI8和16位的HPI16。HPI接口提供了DSP加载自启动的一种方式和主机的实时控制DSP的途径。TMS320VC5402的主机接口是增强型的8位HPID。相对于只能访问DSP中2 kB片上存储空间的标准的HPI，增强型的HPI8能访问DSP的所有的片上存储器。
PC机使用并口和DSP的HPI相连，如图2所示，HPI8的信号线分为3组：8位的数据信号，4个控制信号和2个状态信号。控制信号中，HDS1，HDS2和HCS是片选信号，负责锁存HBIL，HCNTL0，HCNTL1，HR／W状态。HCNTL0和HCNTL1控制信号用于选择HPI的寄存器，主机和DSP之间的通信正是通过这4个寄存器的读写来完成的。
1 系统原理
本系统以TMS320VC5402数字信号处理器（DSP）为核心搭建硬件平台，在DSP中编程实现FM调制。系统最大的特点是采用通用计算机与DSP处理单元相结合的方案，系统中各种人机接口及控制功能、存储显示功能由PC机完成，而各种实时任务交给DSP完成，充分发挥DSP的高速处理能力及PC机的灵活性。
1.1 系统结构
该系统结构如图1所示。他是由DSP实验箱及PC人机接口控制前台组成。其中实验箱的DSP微处理器芯片为核心，外接射频发射模块及DSP外围硬件设备，外部调制信号经过低通滤波器后，滤除高频噪声，然后经过A／D转换把模拟信号转换成离散序列后进入DSP进行调频处理。在硬件中通过HPI（主机接口）实现DSP与PC实时通信。在PC机中用软件设计了控制显示平台，实现对硬件处理的控制及显示，用户可以在软件平台前面板中输入数据选择调制参数，并通过数据通信接口将数据读人PC机，在显示平台中以图形方式实时显示数据结果。
1.2主机通信接口设计
TI的C5000系列的DSP都有主机接口（Host PortInterface，HPI），用于DSP和主机之间的通信，组成主从结构的系统。采用这种通信方式，完全没有硬件和软件开销，而是由DSP自身的硬件来协调冲突，从而不会打断DSP正常程序的运行。在HPI通信方式下，DSP的片内存储器对外界完全透明，由主机通过访问HPI的地址和数据寄存器来完成对DSP片内存储器的读写。以PC机为主机，通过HPI来监控DSP的运行可以充分利用PC机上丰富的资源，组成完整的主从结构的系统。
C5000系列DSP的主机接口（HPI）主要有三种：标准的8位HPI、增强型的8位的HPI8和16位的HPI16。HPI接口提供了DSP加载自启动的一种方式和主机的实时控制DSP的途径。TMS320VC5402的主机接口是增强型的8位HPID。相对于只能访问DSP中2 kB片上存储空间的标准的HPI，增强型的HPI8能访问DSP的所有的片上存储器。
PC机使用并口和DSP的HPI相连，如图2所示，HPI8的信号线分为3组：8位的数据信号，4个控制信号和2个状态信号。控制信号中，HDS1，HDS2和HCS是片选信号，负责锁存HBIL，HCNTL0，HCNTL1，HR／W状态。HCNTL0和HCNTL1控制信号用于选择HPI的寄存器，主机和DSP之间的通信正是通过这4个寄存器的读写来完成的。
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