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SHARC陣列板的VMEBus通信分析與應用
摘要：分析在Apex軟件環境下，SHARC處理器陣列板與MVME2700單板機基于VME總線的交互通信機制；利用該機制在VxWorks操作系統下，實現MVME2700單板機對DSP陣列板的被動觸式工作時序控制。關鍵詞：嵌入式系統 SHARC 實時性 VxWorks
目前，許多信號處理系統DSP都采用Analog Device公司的SHARC系列產品。隨著DSP計算能力與應用范圍的不斷增強和擴大，越來越要求DSP具有實時控制能力以及具備多種通信接口。特別隨著網絡技術的不斷發展，基于網絡控制的DSP應用已成為主流；而嵌入式單板機（Signal Board Computer）顯然在實時控制與多通信接口及網絡應用方面具有及大的優勢。因此，通常在DSP處理機前端利用單板機設置通信控制器，加強對DSP系統的實時控制與外圍通信接口擴展。DSP系統與其前端通信控制器之間是否具有良好的實時通信，決定了其整體性能的優良程度。本文利用Motorola公司的MVME2700單板機作為DSP信號處理機的前端通信控制器，實現了對DSP系統的實時通信控制。
1 DSP及其前端控制
在需要高強度信號處理能力的領域，一般可采用多塊具有拓撲結構的SHARC處理器VMEBus陣列板作為信號處理機。各陣列板通過連接線連接，具有很強的信號處理 能力。SHARC陣列板雖具有強大的計算功能，但是卻不適合加載實時操作系統，因此其自身管理功能并不強大，并且通信接口擴展性較差，不利于功能擴展和網絡控制。為了對其實施合理的工作時序控制并增強外圍通信功能，在其前端配置一塊單板機，利用VxWorks作為操作系統，并安裝控制程序對SHARC陣列板實施控制。由于單板機具有良好的通信接口擴展性，該單板機作為信號處理系統的前端機可以外接網絡接口、視頻接口、I/O接口等等，使得信號處理機可作為一個完整的分系統接入控制網絡；利用單板機的強大的實時控制功能和網絡功能，使信號處理機發揮最大功效。下面給出SHARC陣列板與其前端的單板機組成的通信處理系統，如圖1所示。
該嵌入式系統基于標準的VME總線結構，SHARC處理器為ADSP21060，其時鐘頻率為40MHz，晶體振蕩器的頻率為25.6MHz。每一個SHARC處理器都支持高達240MB/s的高速通信。對SHARC的軟件開發采用Apex(Advanced parallel excutive)，即高級并行執行指令，由Signal Spectrum公司開發的SHARC指令高級開發語言。
Apex提供了性能優良的、靈活的并行處理器指令集，以及對DSP硬件的便捷訪問功能。同時，Apex還提供了基于VME總線的通信機制，允許從主機下裝SHARC代碼到客戶機，并且具備在主機和客戶機之間進行數據傳輸的功能。本文采用美國Motorola公司生產的單板機MVME2700，中央處理器PowerPC MPC750作為Melbourne的前端通信控制器。MVME2700是一個高度集成
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