GA3816和RAM的时钟信号可由FPGA直接提供,DSP和SDRAM的时钟信号则由FPGA提供的时钟通过一个时钟驱动器来供给。设计时应尽可能的使时钟线等长的到达器件,这样可以减少时钟偏移,从而使DSP和SDRAM之间能够更好的通信。因为时钟信号是非常敏感的信号,所以要尽量的减少反射和串扰。在时钟信号线上串接适当的匹配电阻可以有效的减少反射,而减少串扰则需要在时钟走线周围留出额外的空间,或者把时钟线单独放在两个地平面层中间的一层,这样可以使时钟的信号完整性得到有效的改善。
1.4 电源模块
stratix和GA3816的核电源电压分别为1.5 V和1.8 V,3.3 V为I/O电源,ADSP-TS201S的三种电源如表1所列。本设计中所需的四种电压都是从外部输入的5 V电源转换而成的,转换芯片选用TI公司的TPS54350器件。
由于电源层无法单独消除线路噪音,所以通常需要借助旁路电容来进行滤波。一般情况下,将1~10μF电容放置在电路板的电源输入端可滤除板外产生的低频信号;而将0.01~0.1μF电容放置在电路板的每个有源器件的电源引脚和接地引脚上,则可滤除电路板上有源器件产生的高频率的噪声谐波。但是,任何一种电容的滤波频率范围都是有限的,所以通常采用大小电容并联的方式来扩展其有效的滤波频率范围。

1.5 复位模块
ADSP TS201S的复位信号较ADSP TS101S更简单,它可以采用较简单的上电复位方式,即要求电源正常后保持
RST_IN为低2 ms以上,并在RST_IN有效之前使SCLK运行2 ms。上电复位相对于正常复位来说要复杂一些。在FPGA中实现TS201的复位和时序控制,可使TS201正常工作。图2为TS201上电复位稳定后的仿真波形。图中,sclk为8 MHz时钟(由TS201的SCLK时钟分频得到),rst为正常复位信号,power为上电复位信号,enable为复位后系统稳定的输出信号,reset为TS200的复位输出信号。
2 调试结果
图3为调试过程中通过逻辑分析仪采集到的TS201向FPGA内部双口RAM写数据时的波形图,采用双口RAM是由于雷达信号总是以帧的方式进行处理,在处理第一帧的数据时,输出前一帧的数据,这样的数据访问方式可避免发生冲突。为了能够正确的读写双口RAM,这里的DSP访问双口RAM采用的是慢速协议,即当内部RAM的片选信号和TS201的写信号都为低时,将TS201内部的数据正确的写入到FPGA的内部双口RAM里。由于测试针的数目有限,所以,图中只显示了TS201的低8位地址线和低9位数据线,而RAM则只显示了低8位的数据线。

3 结束语
本文介绍了基于TS201的高速信号处理系统的硬件设计以及实现方法,着重考虑了系统的高速、实时和通用性,同时充分发挥了GA3816处理器的优势。由于结合了DSP和FPGA的强大可编程和处理能力,因此,该信号处理系统能够广泛的应用于语音及图像处理、通信、雷达、导航、电子对抗等信号处理领域。