基于ＣＰＣＩ總線架構設計的實時圖像信號處理平臺

摘要：本文主要介紹了基于CPCI總線設計的實時信號處理業務所需的一種專用設備平臺。

關鍵詞：CPCIBUS；平臺；實時信號處理；DSP+FPGA

系統設計

DSP+FPGA混用設計

為了提高算法效率，實時處理圖像信息，本處理系統是基于DSP+FPGA混用結構設計的。業務板以FPGA為處理核心，實現數字視頻信號的實時圖像處理，DSP實現了部分的圖像處理算法和FPGA的控制邏輯，并響應中斷，實現數據通信和存儲實時信號。

首先，本系統要求DSP可以滿足算法控制結構復雜、運算速度高、尋址靈活、通信能力強大的要求。所以，我們選擇指令周期短、數據吞吐率高、通信能力強、指令集功能完備的DSP。同時也考慮了DSP功耗和開發支持環境等要素。

由于從探測儀傳來的低層A/D信號，其差值預處理算法的數據量大，對處理速度的要求高，但運算結構簡單，選用百萬門級FPGA進行硬件實現。

采用DSP+FPGA混用的硬件系統就把兩者的優點結合到一起，即兼顧了速度和靈活性，又滿足了底層信號處理和高層信號處理的要求。因此，非常適合實時信號處理系統。

系統架構設計

CompactPCI作為PCI總線的電氣、軟件和工業組裝標準，是當今最新的計算機標準之一。CompactPCI總線的高速、堅固、可靠、穩定，與PCI軟件的良好兼容性，使得它成為工控領域最流行和通用的計算機接口總線。

CPCI目前最高傳輸速度528MB/s，可用的PCI-x的最高傳輸速度可達1066MB/s。

在高速堅固，可靠穩定的技術基礎上，本系統設計了可運用客戶自有協議的CPCI背板和接口統一、高度模塊化的CPCI業務板。

綜合業務處理平臺