1 引 言
信號源是雷達系統的重要組成部分。雷達系統常常要求信號源穩定、可靠、易于實現、具有預失真功能,信號的產生及信號參數的改變簡單、靈活。本文采用DSP和CPLD來設計信號源的控制部分,一方面能利用DSP軟件控制的靈活性,另一方面又能利用CPLD硬件上的高速、高集成度和可編程性。使用這種方法可以充分利用軟件支持來生成和加載任意波形數據,并能方便地實現對信號參數的控制和對波形數據的隨意修改,同時又能保證信號產生的高速、靈活可控。
2 系統結構
采用波形存儲直讀法,即通過對存儲的波形采樣數據進行數模變換,直接生成模擬信號的一種方法。圖1為信號源的系統結構。本信號源可工作于聯機和脫機兩種方式。聯機工作時,波形數據從微機加載,由DSP控制,通過CPLD內的數據通道寫入SRAM,經回讀、校驗后,從SRAM內高速送入到數/模轉換器件產生雷達信號。脫機工作時,波形數據可在系統上電時由EEPROM加載,EEPROM中可存放一組波形數據,也可存儲多組數據以方便應用。
3 硬件實現
3.1 TMS320F206與EEPROM的接口設計
在實際系統中,DSP采用TI公司的TMS320F206芯片,EEPROM采用Microchip公司的24LC256 CMOS串行EEPROM(圖2)。TMS320F206屬于定點、靜態CMOS數字信號處理器。它采用先進的哈佛結構,具有片內外設、片內存儲器及專用的運算指令集,這些特點使得此器件使用靈活方便。24LC256工作電壓為2.5V~5.5V,容量為32K×8bit,為兩線串行接口總線,標準與I2CTM兼容。SCL為24LC256的時鐘輸入管腳,SDA為其串行地址/數據輸入/數據輸出管腳。24LC256提供讀順序地址內容的操作方式,其內部的地址指針在每次讀操作完成之后加1,此地址指針允許在一次讀操作期間,連續順序地讀出整個存儲器的內容。其時序如圖3所示。
設計中將TMS320F206的通用I/O端口IO2模擬出SCL的時鐘,IO3負責將數據寫入和從24LC256讀出(TMS320F206與24LC256的接口如圖1所示)。脫機工作時,其流程如圖4。
3.2 CPLD設計
可編程邏輯器件采用XILINX公司的CPLD,型號為XC95288XL-6TQ144C。該器件為144-pin TQFP封裝,內部有288個宏單元,最高工作時鐘為151MHz。XC95288XL內部邏輯分為三部分:TMS320F206與微機接口的通信、高速地址計數、SRAM片選讀寫信號的產生。
3.2.1 TMS320F206經過CPLD與微機接口的通信
TMS320F206與微機接口的通信采用并行接口協議(EPP),主要完成從微機加載數據到SRAM、將數據從SRAM回讀到微機,整個過程對于并行接口來說采用查詢方式,對于TMS320F206來說采用中斷方式。TMS320F206使用引腳接收由CPLD發出的中斷,通過設置TMS320F206片內寄存器IRM與ICR,使TMS320F206響應中斷而不響應。其時序如圖5和6所示。
脫機工作狀態下,從并口加載數據時,微機將數據發送到并口,并發出低脈沖,CPLD接收STB到后,置BUSY=1,發出中斷信號,TMS320F206接收到中斷后,控制CPLD鎖存數據,并將數據寫入SRAM,置BUSY=0;從并口回讀數據時,微機設置并口為輸入狀態,然后發出AUTOFEEDXT低脈沖,CPLD接收到后,置=1,發出中斷信號給TMS320F206,TMS320F206控制CPLD從SRAM讀取數據并送到并口,置=0。