TMS320C6211 DSK及其在短波软件无线电侦察中的应

　介绍了TMS320C6211 DSK的软、硬件结构及其特点，在此基础上对其在短波软件无线电侦察中的应用作了分析。
    关键词：DSP，DSK，软件无线电
　　

1　引　言
　　DSP芯片自诞生以来，在短时间内得到了飞速的发展，并已经在社会生活各个领域得到了广泛的应用。但是，开发应用DSP需要高额投资购置DSP开发系统和相应的开发软件，这对刚开始学习使用DSP的人来说，是难以接受的。
　　德克萨斯仪器公司（TI）开发生产的初学者工具DSK（DSPStarter Kit），是为初学者进行DSP编程练习而提供的一套廉价的实时软件调试工具。它的特点是功能全，价格低，代码编译速度快，使用简单。DSK可以与PC机进行通信，在PC上进行编译、汇编，连接之后的程序可以通过串口或并口下载到DSK上DSP芯片的内部RAM执行。为了方便存储器等硬件资源的扩展，并形成用户DSP系统，DSK还将DSP芯片的数据与地址相应的控制信号引出。DSK的特点决定了它非常适合初次接触DSP的人员去掌握DSP，以及在系统设计阶段评估DSP的性能。TI公司目前的DSK产品可以支持C3x、C5x、C54x、C6211和C6711。TMS320C6211 DSK基于C6000系列中低价位的片种TMS320C6211，它不仅能使开发人员熟悉C6000DSP，而且其功能还足够用于网络、通信、图像处理等具体应用的开发，因而具有极高的性价比。
2　TMS320C6211 DSK的结构
2．1　硬　件
　　TMS320C6211 DSK是一块大约长21cm、宽12cm、高2cm的开发板。硬件结构如图1所示。核心采用定点运算芯片TMS320C6211，工作于150MHz时钟，峰值性能为1200MIPS，它是DSP业第一片使用了两级内部高速缓存（Cache）的DSP（L1 Cache 8Kbyte／L2 Cache 64Kbyte），内部RAM共72Kbyte。DSK的供电电源为5V的直流电源。
　　TMS320C6211 DSK是一块通过并口与PC机相连的板卡。板上包括：一个150MHz的C6211 DSP，峰值性能为1200MIPS；双时钟，CPU工作在150MHz，外部存储器接口（EMIF）工作在100MHz；并行接口与PC机标准的并口对接；4Mbyte外部SDRAM和128Kbyte外部闪式存储器（Flash Memory），用于存储外部程序和数据；TI的TLC320AD535 16位数据转换器（Data Converter）；TI的TPS56100电源管理器件（Power Manager Device）提供1．8V和3．3V的直流电；JTAG控制器，用于仿真和调试；用于外部扩展子卡的接口（Expansion Daughter Card Interface）。
2．2　软　件
　　TMS320C6211 DSK配有代码产生工具、代码编辑调试工具Code ComposerDebugger和其他DSK支持软件（闪存支持软件、样例程序和DSK功能测试软件）。
3　TMS320C6211 DSK的特点
3．1　TMS320C6211的特点
3．1．1　采用改进型的哈佛结构
　　为了实现信息处理的高速化，提高使用的灵活性，TMS320C6211采用改进型的哈佛结构，其主要特点是程序和数据具有独立的存储空间，有着各自独立的程序总线和数据总线。可以同时对数据和程序进行寻址，这大大地提高了数据处理的能力。改进的哈佛结构允许数据存放在程序存储器中，并被算术运算指令直接使用，增强了芯片的灵活性。另外，指令可以存储在高速缓存器（Cache）中，省去了从存储器中读取指令的时间，大大提高了运行速度。

3．1．2　采用流水线 *** 作
　　流水线 *** 作是DSP实现高速度、高效率的关键技术之一。只有在充分发挥作用的情况下，才可能达到最好性能。TMS320C6211的流水线与以前的C3x和C54x相比，有非常大的优势。主要表现在：简化流水线的控制以消除流水线互锁；增加流水线的深度来消除传统流水线结构在取指、数据访问和乘法 *** 作上的瓶颈；取指、数据访问分为多个阶段，使得芯片可以高速访问存储空间。TMS320C6211的流水线分为3个阶段：指令读入（取指）、解码和执行，共11级。
3．1．3　特殊的硬件结构
　　乘法运算和加法运算在数字信号处理的算法中使用非常频繁。在通用的微处理器中，乘法运算是通过执行一串指令实现的，需要占用许多指令周期，影响处理速度。而DSP中，设置了硬件乘法器和MAC（乘法并累加），这些 *** 作往往可以在单周期内完成，从而大幅提高了DSP进行乘法和累加运算的速度。在TMS320C6211中采用两个硬件乘法器实现乘法运算，只需要一个指令周期,大大提高了信号处理速度。此外，TMS320C6211内部的各种数据寄存器、移位寄存器等硬件结构，确保了DSP算法的快速性。
3．1．4　特殊的DSP指令系列和丰富的寻址方式
　　TMS320C6211的另一个重要特征是有一套专门为数字信号处理而设计的指令系统。这些指令包括32bit整型乘法、双字读取等。此外，TMS320C6211丰富的寻址方式也使信号处理算法的实现变得非常容易。
3．2　模拟接口电路（AIC）的特点
　　TMS320C6211 DSK板包括双通道语音／数据编解码器。这个模拟接口电路（AIC）有以下特性：16位的信号处理能力；独立的语音和数据通道，只有语音通道利用在DSK板上；8kHz的采样速率；可编程的增益放大器；60Ω带有可编程放大器的耳机；支持立体声介质带偏压的麦克风；一个3．5mm（1／8英寸）单麦克风插孔；一个3．5mm（1／8英寸）立体耳机插孔。