FIFO實(shí)現(xiàn)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器與DSP的接口

　　在數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中，大多數(shù)高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器都不能直接與DSP相連接。FIFO恰好架起了DSP與ADC之間的一座橋梁，因?yàn)樗芫彺娲罅康臄?shù)據(jù)塊。同時(shí)由于DSP訪問外部存儲(chǔ)器器件必須通過外部存儲(chǔ)器接口External Memory Interface, EMIF, 而C6000系列DSP的EMIF具有很強(qiáng)的接口能力。它不僅具有很高的數(shù)據(jù)吞吐率(最高1200MB/s)，而且可以與目前幾乎所有類型的存儲(chǔ)器直接接口。本文介紹了用FIFO 在DSPs和模擬前端(AFEs)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存的實(shí)現(xiàn)方法。

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　　1 AD9042高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器

　　AD9042是一款低功率12bit的41MSPS模數(shù)轉(zhuǎn)換器。它的快速、高分辨率特點(diǎn)使其非常適合于視頻、多媒體、圖像處理、高速數(shù)據(jù)采集和通信等很多應(yīng)用領(lǐng)域。圖1為AD9042的采樣時(shí)序圖。由該圖可以看出：AD9042不能與TMS320C6205直接相連。

　　因?yàn)锳DC總是在進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，因此輸出無高阻狀態(tài)，而如果模數(shù)轉(zhuǎn)換器直接與DSP總線相連接，DSP就不能使用其它外圍設(shè)備了，而且DSP必須在每個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)鐘周期讀一次采樣數(shù)據(jù)，這樣，即使使用DMA通道傳輸也是不可能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槠渌鈬O(shè)備也要使用總線。

　　雖然采樣鎖存可以解決數(shù)據(jù)總是輸出的問題，但是，如果模數(shù)轉(zhuǎn)換器運(yùn)行在41MSPS，那么，DSP每24ns就要讀一次新采樣。這將占去DSP中的大部分I/O帶寬，此時(shí)如果DSP處于busy態(tài)，那么在24ns內(nèi)就不能讀取下一次采樣，這樣將使數(shù)據(jù)丟失。

　　一個(gè)比較好的解決辦法是使用FIFO作為輸入緩沖，由ADC把采樣轉(zhuǎn)換的值同步寫進(jìn)FIFO。每寫入一塊數(shù)據(jù)便向DSP發(fā)出一信號(hào)，以提醒DSP從FIFO中讀取數(shù)據(jù)塊。這樣比單次讀的效率要快很多。

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　　2 CY7C4265-10AC同步FIFO

　　CY7C4265是高速低功耗CMOS時(shí)鐘FIFO存儲(chǔ)器。它是一款同步FIFO，意思是它的讀寫端口使用同步接口，每一個(gè)端口的時(shí)鐘都是互相獨(dú)立的，這些時(shí)鐘可以同步，也可以異步。這使得FIFO的讀寫口能以不同的速度運(yùn)行。傳統(tǒng)的FIFO在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)通常要求額外的控制邏輯，而新一代CY7C4265則可實(shí)現(xiàn)FIFO與DSP之間的無縫連接。3 FIFO與EMIF的連接

　　C6000系列DSP的EMIF具有很強(qiáng)的接口能力，它可以連接不同類型的存儲(chǔ)器，如異步SRAM?SDRAM、SBSRAM等。

　　3 EMIF與FIFO的接口

　　CY7C4265 FIFOs提供有與DSP的無縫連接，這樣的無縫連接要求FIFO作為一個(gè)輸出緩沖器。而當(dāng)FIFO作為輸入緩沖器時(shí)，F(xiàn)IFO是EMIF的唯一異步設(shè)備。本設(shè)計(jì)恰好讓FIFO作為輸入緩沖器，且就此一個(gè)異步設(shè)備，因而避免了復(fù)雜的接口邏輯。

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　　圖2是EMIF與FIFO接口的具體硬件實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)I-FO的半滿標(biāo)志HF作為DSP的輸入信號(hào)。HF用于告訴DSP此時(shí)FIFO中的有效數(shù)據(jù)是可以讀取的(而且容量是FIFO總大小的一半)，以便DSP產(chǎn)生一個(gè)中斷來讀取FIFO中的數(shù)據(jù)塊。