1引言

    目前，以DSP为基础的实时数字信号处理技术正在迅猛发展，现已广泛应用于图像处理、语音处理、通信等技术领域。高性能通用DSP的处理能力正在迅速提高，可以完成FIR滤波、FFT、DFT、各种通信协议下的信号编解码等大量常用的数字信号处理任务。以32位浮点ADSP21160构成的共享总线式并行系统（紧耦合系统），可以满足运算量日益增长的雷达、软件无线电等应用领域的需要。

    在软件无线电中，为在接收端用中频带通采样方式处理信号，需要DSP具有高速的实时运算能力。而ADSP21160的运算速度可达600MFLOPs，用它构成共享总线系统可以较好地满足这一要求。

　　2ADSP21160简介

    ADSP21160是由美国AnalogDevice公司在ADSP21060的基础上推出的双核定/浮点DSP电路。其结构功能在很大程度上继承了并行DSP形式的ADSP21060，并保证与ADSP21060代码兼容，其结构框图如图1所示。

                                   图1    ADSP21160结构框图

　　ADSP21160的主要特征如下：

　　（1）100MHz主频、10ns指令周期；

　　（2）具有两个相当于ADSP2106X处理核的运算单元；

　　（3）内部数据总线64位，地址总线32位，片内4MbitSRAM，其地址为0x000000～0x100000，可以灵活配置成16/32/48/64bit，用  于数据/程序存储；

　　（4）片内14个DMA通道，可在内外部存储器间进行DMA传输；

　　（5）外部数据总线为64位，访问速度50MHz，带宽400MB/s，片外寻址空间为4G，对外部存储器可进行单周期读写；

　　（6）32个循环寻址缓冲，6级零开销循环嵌套；

　　（7）每个链路口可并行8bit数据，100MB/s套；

　　（8）采用20×20BGA型封装。

    ADSP21160采用超级哈佛结构，有4套独立的总线，分别用于双数据存取、指令存取和输入输出接口，它包括两个并行处理器核、大容量双端口静态存储器、程序/数据外部总线及多处理器接口、输入输出控制器。ADSP21160时钟是ADSP2106X的2.5倍，有两个并行的ADSP21060核，运算速度是ADSP2106X的5倍，为600MFLOPS。它的上述特点使它在高速实时信号处理中得到非常广泛的应用。

　　3基于ADSP21160的多处理器并行系统

    ADSP21160非常适合多处理器并行工作方式，通常可以采用两种工作方式来构成多处理器系统。一种是链路口直接连接，实现DSP之间的点对点通信，这样的系统称为分布式系统或松耦合系统。另一种形式的多处理器系统将各处理器的外部总线连接到一起，接到总线的存储器和每个ADSP21160的片内存储器都可作为各片的共享资源，这样的系统成为紧耦合系统。下面详细介绍自行设计的多处理器紧耦合系统，其原理框图如图2所示。ADSP21160＃1和＃2组成了紧耦合系统，其外部总线都连在一起。每个DSP在拥有了总线控制权后（成为主处理器），可以对其他处理器的片内存储器、IOP存储器和外部存储器进行读写操作。

    ID2～0用来标示不同的DSP,它可支持最多6片ADSP直接相连组成紧耦合系统（ID号为001～110）。每个处理器的片内处理器根据其ID号被唯一映射到一段存储地址，其地址为0x100000～0x7FFFFF。主处理器通过对该段存储地址的访问来直接访问从处理器的片内存储器。

    处理器根据其ID号使用总线请求信号BR6～0中的一条作为输出来提出使用外部总线的请求。RPBA确定使用外部总线的优先方式，其值为0表示固定优先方式，为1表示循环优先方式。

    PA表示优先访问，它有效（低）时允许从处理器打断后台DMA传送以获取外部总线控制权。SBTS由外部器件驱动来使处理器的外部信号线成为3态。ACK用于对访问的确认。MS3～0为片外存储器片选信号。BMS用于片选EPROM。RDL，RDH，WRL，WRH为读写控制信号。

                         &nbs