３ 线性流水阵列结构

    在我们的工作中，设计并实现了一种实时信号处理结构。它采用模块化设计和线性流水阵列结构。

    这种线性流水阵列结构具有如下特点：

    ·接口简单。各处理单元(ＰＵ)之间采用统一的外部接口。

    ·易于扩充和维护。各个ＰＵ的内部结构完全相同，而且外部接口统一，所以系统很容易根据需要进行硬件的配置和扩充。当某个模块出现故障时，也易于更换。

    ·处理模块的规范结构能够支持多种处理模式，可以适应不同的处理算法。

    每个ＰＵ的核心由ＤＳＰ芯片和可重构器件ＦＰＧＡ组成，另外还包括一些外围的辅助电路，如存储器、先进先出(ＦＩＦＯ)器件及ＦＬＡＳＨ ＲＯＭ等（图２）。可重构器件电路与ＤＳＰ处理器相连，利用ＤＳＰ处理器强大的Ｉ/Ｏ功能实现单元电路内部和各个单元之间的通信。从ＤＳＰ的角度来看，可重构器件ＦＰＧＡ相当于它的宏功能协处理器(Ｃｏ－ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)。

    ＰＵ中的其他电路辅助核心电路进行工作。ＤＳＰ和ＦＰＧＡ各自带有ＲＡＭ，用于存放处理过程所需要的数据及中间结果。ＦＬＡＳＨ ＲＯＭ中存储了ＤＳＰ的执行程序和ＦＰＧＡ的配置数据。先进先出(ＦＩＦＯ)器件则用于实现信号处理中常用到的一些操作，如延时线、顺序存储等。

    ＰＵ单独做成一块ＰＣＢ，各级ＰＵ之间通过插座与底板相连。底板的结构很简单，主要由几个串连的插座构成，其作用是向各个ＰＵ提供通信通道和电源供应。可以根据需要安排底板上插座的个数，组成多级线性阵列结构。这种模块化设计的突出优点在于，它使得对系统的功能扩充和维护变得非常简单。需要时，只要插上或更换ＰＵ电路板，就可以实现系统的扩展和故障的排除。每一级ＰＵ中的ＤＳＰ都有通信端口与前级和后级ＰＵ电路板相连，可以很方便地控制和协调它们之间的工作。