软件无线电实验报告讲述.doc

电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 学生姓名： 学 号： 指导教师： 邮 箱： 一、 实验名称：软件无线电实验平台基本通信实验 二、 实验目的： 1. 了解软件无线电实验平台基本模块：ARM模块、FPGA模块、DSP模块、BASEBAND AD\DA模块及RF模块的功能及其工作原理； 2. 熟悉CCS、ISE软件平台；能够熟练地对DSP及FPGA程序进行调试； 3. 掌握TMS320C6713的HPI接口；通过发送HPI中断给ARM，熟悉ARM与DSP的通信方式； 4. 掌握AD9201，AD9761的工作原理以及工作时序图；编写FPGA控制AD、DA的VHDL程序； 三、 实验原理： 1. 软件无线电实验平台组成及工作原理 高级软件无线电综合实验系统平台由6个模块组成,分别如下：ARM模块、FPGA模块、MCU模块、DSP模块、BASEBAND AD\DA模块、RF模块。 各模块功能如下： ARM（S3C2410）模块其上的操作系统为WINCE5.0，提供用户交互界面。应用程序与FPGA的交互通过SPI接口驱动实现，应用程序与DSP（C6713）的交互通过HPI接口驱动实现； DSP（C6713）模块主要实现基带信号的调制与解调。其与ARM的接口为HPI；与FPGA的接口是MCBSP； FPGA（XC3S400）主要实现外部模拟信号的AD采样，以及数字与模拟转换的DA控制，与RF模块联合实现CC2420的功能。其与DSP的接口为MCBSP，与MCU（C8051F120）是通过SPI以及MCU的P1、P3口实现交互； MCU模块主要实现对RF发射功率，发射、接收信道等一些工作参数配置。其与FPGA的交互是通过SPI以及P1、P3口实现的； BASE BAND AD\DA模块主要实现数模转换的功能； RF模块主要实现将基带信号转化为射频信号，然后发射出去。其与FPGA的通信是通过RF自定义接口实现的。 各模块间的通信以及接口示意如图1所示： 图1 软件无线电实验平台模块结构 2. DSP与ARM通信原理 DSP与ARM通过HPI接口协同工作，实现通信。ARM主要提供用户交互的界面，用户可以在程序界面中输入传输的数据，ARM将用户输入的数据通过HPI口发送给DSP，并且通知DSP开始工作。DSP在接收到ARM发送的开始工作命令后，从固定的地址获取ARM传送的数据长度以及数据存放地址，然后到相应地址读取数据，将读取到的数据进行搬移，搬移完毕后发送HINT中断给ARM通知DSP数据操作已经完成。ARM接收到DSP发送的HINT中断后从DSP相应位置读取DSP搬移后的数据，重新在应用程序界面中显示。工作原理简易框图如图2所示： 图 2 DSP和ARM工作原理框图 HPI接口简介 HPI口是并行接口， HOST可以通过HPI口直接访问DSP的存储空间。HOST作为HPI接口的主控，访问非常便捷。 HOST与DSP可以通过内部或者外部存储器交换信息。并且HOST端可以直接访问内存映射的外设。HPI与DSP的CPU连接是通过DMA或者EDMA实现的。HOST以及DSP都可以访问HPI控制寄存器HPIC。通过外部数据以及接口控制信号HOST端可以访问HPI地址寄存器HPIA，HPI数据寄存器HPID。C64XX系列DSP端CPU也可以访问HPIA。 TMS320C6713的HPI硬件接口如图3 所示： 图 3 DSP HPI 接口示意图 其时序图如图4： 图4 HPI 时序图 DSP程序示例 DSP与ARM通信完成如下内容： 1. 在数据输入界面中输入数据按ENTER后，ARM将用户输入的数据长度一通过HPI口写在DSP的SDRAM的0X20008地址中；把用户输入数据所存储的地址放在0x10000的地址单元中；把数据写在0X20004（存储在0X1000）开始的位置。置位FLAG=1通知DSP用户已经输入数据。 2. DSP在检测到0x20000存储的数据为1后，首先从0X20008获取用户输入的数据长度；然后从0X1000获得用户输入的数据存储在何位置。在得到位置与长度信息后，DSP程序将数据拷贝到0开始的位置。完成数据搬移后，DSP发送HINT中断，通知ARM，数据处理已经完成。 如上功能的DSP示例程序如下： while(1) { flag=*((int *)(0x20000)); if(flag==1) { temp=(*((int *)0x20004)); pData=(int *)temp; iCountData=*((int *)0x20008); pMovedData=(int*)0x800000