一种PCIE高性能数字信号处理板制造技术

本发明专利技术公开了一种PCIE高性能数字信号处理板，属于信号处理的技术领域，包括4片DSP、40片DDR3SDDRAM、5片SPI Flash芯片、4片NAND Flash、1片GBE PHY芯片、1片FPGA、5片温度监测芯片、1个光纤模块以及对外的物理接口；本发明专利技术能够实现高速数据处理、大容量高速数据缓存和高速数据传输等功能。高速数据传输等功能。高速数据传输等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种PCIE高性能数字信号处理板


[0001]本专利技术属于信号处理的
，具体涉及一种PCIE高性能数字信号处理板。

技术介绍

[0002]PCIE高性能数字信号处理板卡主要应用于宽带雷达信号处理、宽带雷达信号模拟和宽带信号侦查分析等场合。随着雷达信号带宽的不断增长、处理算法的日益复杂以及工作模式的多样化，对信号处理能力、数据传输能力和数据缓存能力的要求不断提高；不同应用需求对数字信号处理板卡的标准化和通用性提出了更高要求。PCIE板卡基于PCIE规范，易于集成在CPU服务器中进行使用，通过高带宽的PCIE总线实现与CPU之间的高数数据传输。基于PCIE总线的系统，硬件可重构性和软件可编程性强，能够广泛应用于各种高速信号处理领域。
[0003]因此有必要研制一款PCIE高性能数字信号处理板卡。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种PCIE高性能数字信号处理板，能够实现高速数据处理、大容量高速数据缓存和高速数据传输等功能。
[0005]实现本专利技术的技术方案如下：一种PCIE高性能数字信号处理板，包括4片DSP芯片、40片DDR3 SDDRAM芯片、5片SPI Flash芯片、4片NAND Flash芯片、1片GBE PHY芯片、1片FPGA芯片、5片温度监测芯片、1个光纤模块以及对外的物理接口。
[0006]每片DSP芯片外挂4片DDR3 SDRAM芯片，DDR3 SDDRAM芯片用于对DSP芯片中数据进行缓存。
[0007]每片DSP芯片外挂一片SPI Flash芯片，SPIFlash芯片用于对DSP芯片中的DSP程序进行存储。
[0008]每片DSP芯片外挂一片NAND Flash芯片，NANDFlash芯片用于对DSP芯片中数据进行存储。
[0009]4片DSP芯片分为两组，每组中两片DSP芯片通过Hyperlink和PCIE互联。
[0010]每片DSP芯片均具有1个SRIO接口和1个UART接口，1个SRIO接口和1个UART接口均与FPGA互联。
[0011]FPGA芯片通过SGMII接口与GBE PHY芯片互联，在面板上GBE PHY芯片通过RJ45接口实现千兆以太网口。
[0012]FPGA芯片通过GTH与光纤模块互联，实现1x的光纤接口。
[0013]FPGA芯片外接3组8GB的DDR3 SDRAM芯片，其中每组8GB的DDR3 SDRAM芯片包括8片8bit位宽、8Gb容量的DDR3 SDRAM芯片。
[0014]FPGA芯片外接1片SPI Flash芯片，SPI Flash芯片用于FPGA程序的加载。
[0015]FPGA芯片通过8x GTH与金手指相连，实现8X的PCIE 3.0接口。
[0016]FPGA芯片外接5片温度监测芯片，实现对1片FPGA和4片DSP芯片的温度监测。
[0017]优选地，DSP芯片选用型号为：TMS320C6678 DSP；DDR3 SDDRAM芯片包括两种型号，其中外挂在DSP芯片上的DDR3 SDDRAM芯片选用16bit位宽DDR3 SDRAM，型号为SCB15H8G162BF
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13KI；连接在FPGA芯片上的DDR3 SDDRAM芯片选用8bit位宽DDR3 SDRAM，型号为SCB15H8G802BF
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11MI。SPI Flash芯片选取型号为MT25QU01GBBB8ESF
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0SIT。NAND Flash芯片选取型号为S34MS16G202BHI000。GBE PHY芯片选取型号为88E1111
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B2
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BAB2I000。FPGA芯片选取型号为XC7VX690T
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2FFG1927I。温度监测芯片选用型号为DS18B20U。光纤模块选用型号为HTS8502
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LH
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003XX。对外的物理接口包括1个RJ45接口和一个J30J
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21ZKW
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J接口，J30J
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21ZKW
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J上定义了DSP JTAG信号、FPGA JTAG信号和RS232信号，用于板卡调试和程序更新。
[0018]有益效果：
[0019]1.本专利技术公开的PCIE高性能数字信号处理板，包括4片DSP、40片DDR3 SDDRAM、5片SPI Flash芯片、4片NAND Flash、1片GBE PHY芯片、1片FPGA、5片温度监测芯片、1个光纤模块以及对外的物理接口；本专利技术能够实现高速数据处理、大容量高速数据缓存和高速数据传输等功能。。
[0020]2.本专利技术公开的PCIE高性能数字信号处理板，采用4片TMS320C6678的DSP，该DSP具有8个内核，内核的主频可达1.4GHz，每片DSP的理论处理能力为每秒358.4GMAC定点运算或者每秒179.2GFLOP浮点运算，实现了高速数据处理能力。FPGA(型号为XC7VX690T
‑
2FFG1927I)具有3600个DSP slice，也具有非常强大的处理能力。
[0021]3.本专利技术公开的PCIE高性能数字信号处理板，具有大容量高速数据缓存能力，每片DSP外挂4片容量为1GB的DDR3 SDRAM，可实现4GB的大容量数据缓存能力；每片DSP的DDR3接口速率为1.6Gbps，位宽为64bits，理论的访问带宽为12.8GB/s，存储器访问速度非常高。FPGA外挂3组DDR3 SDRAM；每组包含8片容量为1GB的DDR3 SDRAM，可实现8GB的大容量数据缓存能力；每组DDR3接口速率为1.8Gbps，位宽为64bits，理论的访问带宽为14.4GB/s，存储器访问速度非常高。
[0022]4.本专利技术公开的PCIE高性能数字信号处理板，具有高速数据传输功能，FPGA在PCIE金手指连接器上实现了1个8x的PCIE 3.0接口，PCIE 3.0接口工作于8Gbound的全双工模式，理论上可实现64Gbound的传输速率；FPGA通过GTH与光纤模块互联，实现1x的光纤接口，理论上可实现10Gbps的传输速率。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的数字信号处理板示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0025]本专利技术使用DSP、FPGA、大容量DDR3 SDRAM等来构建一款PCIE高性能数字信号处理板卡，实现高速数据处理、大容量高速数据缓存和高速数据传输等功能。
[0026]具体地，一种PCIE高性能数字信号处理板，包括4片DSP芯片、40片DDR3 SDDRAM芯片、5片SPI Flash芯片、4片NAND Flash芯片、1片GBE PHY芯片、1片FPGA芯片、5片温度监测芯片、1个光纤模块以及对外的物理接口。
[0027]每片DSP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PCIE高性能数字信号处理板，其特征在于，包括4片DSP芯片、40片DDR3 SDDRAM芯片、5片SPI Flash芯片、4片NAND Flash芯片、1片GBE PHY芯片、1片FPGA芯片、5片温度监测芯片、1个光纤模块以及对外的物理接口；每片DSP芯片外挂4片DDR3 SDRAM芯片，所述DDR3 SDDRAM芯片用于对所述DSP芯片中数据进行缓存；每片DSP芯片外挂一片SPI Flash芯片，所述SPIFlash芯片用于对所述DSP芯片中的DSP程序进行存储；每片DSP芯片外挂一片NAND Flash芯片，所述NANDFlash芯片用于对所述DSP芯片中数据进行存储；4片DSP芯片分为两组，每组中两片DSP芯片通过Hyperlink和PCIE互联；每片DSP芯片均具有1个SRIO接口和1个UART接口，1个SRIO接口和1个UART接口均与FPGA互联；所述FPGA芯片通过SGMII接口与GBE PHY芯片互联，在面板上GBE PHY芯片通过RJ45接口实现千兆以太网口；所述FPGA芯片通过GTH与光纤模块互联，实现1x的光纤接口；所述FPGA芯片外接3组8GB的DDR3 SDRAM芯片，其中每组8GB的DDR3 SDRAM芯片包括8片8bit位宽、8Gb容量的DDR3 SDRAM芯片；所述FPGA芯片外接1片SPI Flash芯片，所述SPI Flash芯片用于FPGA程序的加载；所述FPGA芯片通过8x GTH与金手指相连，实现8X的PCIE 3.0接口；所述FPGA芯片外接5片温度监测芯片，实现对1片FPGA和4片DSP芯片的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雄奎，付三阳，孙畅，贺强，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：