硬體簡介

實驗平台是由兩塊實驗版搭配而成，皆是由英國 AG Electronics 公 司製造。

3.1.1 DM11

一顆德州儀器公司 C6701 系列的數位訊號處理器 32M Bytes SDRAM

1M Bytes SBSRAM

512K Bytes flash EPROM

一顆 Xilinx Virtex XVC100 FPGA 一顆 PCI controller

圖 19 DM11 內部方塊圖

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這塊版子的特色在於擁有一塊用來連接 FPDP〈Front Panel Data Port〉高速輸入埠。此傳輸規格是以 32bits 同步傳輸，與許資料傳輸速 度最快可達每秒鐘 160Mbytes。與 DP12 實驗板的溝通，可透過 6701 DSP 內建的全雙工序列傳輸埠 McBSP，直接與另外兩顆處理器做溝通；或是透 過 PCI controller 的協助，以 local PCI bus 資料途徑，與其他顆 DSP node 配備的 PCI controller 交換資料，進而完成訊息傳遞的目的。

至於 JTAG 低速傳輸的介面，主要是當作 debug 之用，並可與 Matlab 整 合，實現即時資料傳輸〈Real-time Data Exchange〉。

圖 20 DP12 內部方塊圖

3.1.2 DP12

64M Bytes SDRAM 2M Bytes SBSRAM 兩顆 PCI controller

1024K Bytes flash EPROM

兩顆德州儀器公司 C6701 系列的數位訊號處理器 一顆 PLX 9054 PCI-to-PCI Bridge controller

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主要的架構如上圖。PMC Expansion 插槽，是用來與 DM11 相連接的 擴充埠，可經由 McBSP 或 local PCI bus 的介面與 DP12 上的兩個 DSP node 做連結。DSP node A 與 DSP node B 是與 DM11 完全相同的硬體 架構，但是只有 DM11 有搭配 FPGA，擁有前端資料處理的通道。三顆數位 訊號處理器，可以透過 PCI Bridge Controller 的協助，將資料導入主 機板上的 PCI 插槽，與個人電腦溝通。以下是整個架構詳細的方塊圖：

圖 21 實驗板整體內部方塊圖

3.1.3 ES10

ES10 這塊版子擁有 JTAG 仿真器〈JTAG emulator〉，可以與德州儀 器公司 6000 系列的數位訊號處理器完全相容。功能是輔助軟體開發整合介 面─Code Composer Studio〈德州儀器公司開發之專屬數位訊號處理器 軟體開發平台〉，實現即時監控 DSP 狀態

的功能。

圖 22 ES10 與 DP12 連接示意圖

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3.1.4 6701 DSP

TMS320C6701 是德州儀器公司所開發的數位訊號處理器，為 32 位元浮 點運算的處理器，具有特殊的硬體架構與指令集，使它比一般的 CPU 更適合 數位訊號處理的工作。以下是幾個重要的特性：

CPU 架構採用先進的超長指令集〈Very Long Instruction Word，

VLIW〉設計，並且具有六個算數邏輯運算單元〈ALU〉以及兩個浮點數 乘法器，可同時運算，實現平行化處理。

支援管線化〈pipeline〉架構，指令執行階段最深可達 10 個時相

〈phase〉。

支援 8、16、32 位元資料存取格式。

內部時脈為 166MHz，運算量可達 1G FLOPS。

支援 IEEE single/double precision 的浮點數運算。

內建 64Kbytes 的程式記憶體與 64Kbytes 的資料記憶體。

擁有 4 個 DMA 控制器，兩個 McBSP 序列傳輸通道控制器以及兩個計時 器。

圖 23 TMS320C6701 方塊圖[10]

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3.1.5 PCI Bridge

為了溝通 DSP 與主機板，AG 公司使用 PLX Technology 的 PCI 9054 橋接晶片，來橋接主機板的 PCI bus 與實驗板上的 local PCI bus。PCI 9054 提供了 DSP 以 Direct Master〈PCI Initiator〉模式來存取來 自 PC 端的資料，以及存取其他顆 DSP。以下是它內部的方塊圖：

圖 24 PLX 9054 方塊圖[9]

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3.1.6 基本架構

據畢業學長加名提出的架構，再搭配青衛建立的 McBSP 溝通管道，

平台的架構已達完備，以下便是平台的架構。

圖 25 平台硬體架構圖