FIFO實現高速模數轉換器與DSP的接口

　　在數字信號處理系統中，大多數高速模數轉換器都不能直接與DSP相連接。FIFO恰好架起了DSP與ADC之間的一座橋梁，因為它能緩存大量的數據塊。同時由于DSP訪問外部存儲器器件必須通過外部存儲器接口External Memory Interface, EMIF, 而C6000系列DSP的EMIF具有很強的接口能力。它不僅具有很高的數據吞吐率(最高1200MB/s)，而且可以與目前幾乎所有類型的存儲器直接接口。本文介紹了用FIFO 在DSPs和模擬前端(AFEs)之間進行數據緩存的實現方法。

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　　1 AD9042高速模數轉換器

　　AD9042是一款低功率12bit的41MSPS模數轉換器。它的快速、高分辨率特點使其非常適合于視頻、多媒體、圖像處理、高速數據采集和通信等很多應用領域。圖1為AD9042的采樣時序圖。由該圖可以看出：AD9042不能與TMS320C6205直接相連。

　　因為ADC總是在進行數據輸出，因此輸出無高阻狀態(tài)，而如果模數轉換器直接與DSP總線相連接，DSP就不能使用其它外圍設備了，而且DSP必須在每個轉換時鐘周期讀一次采樣數據，這樣，即使使用DMA通道傳輸也是不可能實現的，因為其它外圍設備也要使用總線。

　　雖然采樣鎖存可以解決數據總是輸出的問題，但是，如果模數轉換器運行在41MSPS，那么，DSP每24ns就要讀一次新采樣。這將占去DSP中的大部分I/O帶寬，此時如果DSP處于busy態(tài)，那么在24ns內就不能讀取下一次采樣，這樣將使數據丟失。

　　一個比較好的解決辦法是使用FIFO作為輸入緩沖，由ADC把采樣轉換的值同步寫進FIFO。每寫入一塊數據便向DSP發(fā)出一信號，以提醒DSP從FIFO中讀取數據塊。這樣比單次讀的效率要快很多。

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　　2 CY7C4265-10AC同步FIFO

　　CY7C4265是高速低功耗CMOS時鐘FIFO存儲器。它是一款同步FIFO，意思是它的讀寫端口使用同步接口，每一個端口的時鐘都是互相獨立的，這些時鐘可以同步，也可以異步。這使得FIFO的讀寫口能以不同的速度運行。傳統的FIFO在進行數據傳輸時通常要求額外的控制邏輯，而新一代CY7C4265則可實現FIFO與DSP之間的無縫連接。3 FIFO與EMIF的連接

　　C6000系列DSP的EMIF具有很強的接口能力，它可以連接不同類型的存儲器，如異步SRAM?SDRAM、SBSRAM等。

　　3 EMIF與FIFO的接口

　　CY7C4265 FIFOs提供有與DSP的無縫連接，這樣的無縫連接要求FIFO作為一個輸出緩沖器。而當FIFO作為輸入緩沖器時，FIFO是EMIF的唯一異步設備。本設計恰好讓FIFO作為輸入緩沖器，且就此一個異步設備，因而避免了復雜的接口邏輯。

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　　圖2是EMIF與FIFO接口的具體硬件實現，FI-FO的半滿標志HF作為DSP的輸入信號。HF用于告訴DSP此時FIFO中的有效數據是可以讀取的(而且容量是FIFO總大小的一半)，以便DSP產生一個中斷來讀取FIFO中的數據塊。