基于DSP-dMAX的嵌入式FIFO数据传输系统设计

嵌入式设备由于具备硬件可在线配备，构建灵活性等特点，使得其应用于更加普遍。特别是在在基于FPGA的硬件系统中应用于较多，目前在许多产品中构建了嵌入式网口、嵌入式PCI/PCI-E、嵌入式USB等各种模块。

但在DSP中构建嵌入式设备还较为较少，一般DSP都必要构建这些设备模块，用户自由选择有所不同型号的DSP芯片以符合产品应用于拒绝。但对于一些更为类似的嵌入式设备，DSP也可以构建该功能。　　TI公司的DSP芯片C6727B，由于其片内构建dMAX模块，使得构建嵌入式FIFO沦为有可能。

其构建嵌入式FIFO的本质就是将DSP的片内一段RAM空间设置成FIFO空间，FIFO和外部设备的数据交换由EMIF模块已完成。该FIFO的数据读取不必须DSP的CPU参予，从而提升整个系统性能，构建数据交换和数据处理的同时展开。

本文以dMAX和EMIF模块的数据传输为事例，讲解嵌入式FIFO的设计、配备及其用于。　　dMAX及其结构　　dMAX（DualDataMovementAccelerator，双向数据传输加速器）是TI公司的DSP芯片C6727B特有的一种片内设备。应用于dMAX和EMIF（ExternalMemoryInterface，外部存储器模块）可以构建片内RAM、片内和片外设备以及两个片外设备之间的数据传输。dMAX模块的内部结构如图1右图。

　　　　图1dMAX内部结构图　　从图中可以显现出，dMAX主要由事件和中断处置模块、事件编码器、传输事件模块等构成。事件模块分为低优先级和低优先级两个互相独立国家的模块，各自有独立国家的事件入口和事件参数表，和CPU有独立国家的模块。

使得dMAX可以同时处置两个有所不同的事件。当采访CPU端口时，MAX0的优先级低，MAX1的优先级较低。dMAX需要通过继续执行先进设备的一维、二维与三维数据的存储器传输工作，从而使DSP以求专心于信号处理任务，明显提升系统性能。

合适图像的子帧萃取或者语音信号的子信道萃取。　　DSP内部的数据交换中心在dMAX的掌控下，可以构建片内RAM、EMIF以及HPI模块之间的数据交换。本文讲解在dMAX掌控下，构建片内RAM和EMIF模块之间的数据交换。如果DSP使用普通的异步接口方式，数据传输必须创建、选通和维持3个阶段，最多必须5个EMIF时钟（创建和维持各1个时钟，选通3个时钟）。

为了确保通信的可靠性，一般使用10个EMIF时钟（创建3个时钟，维持2个时钟，选通5个时钟）。而EMIF时钟最慢为133MHz；这样，使用异步模块的通信速率一般为13.3M32b/s（使用32位数据总线宽度）。此外，异步模块数据传输必需在CPU的参予下，用于指令构建数据暂存。将闲置大量的CPU支出，在很多高速的数据采集和处置中，将减少系统的整体性能。

为此，使用dMAX构建嵌入式FIFO数据传输解决异步传输的缺点，其传输使用脑溢血读取方式展开，可以倒数脑溢血读取8个数据，一共只必须20个时钟，通信速率提升为53.2M32b/s，提升4倍读取速率。还可以使用和DMA后台运营，这样将大大降低整个系统数据读取的支出，从而可以构建更为简单和可信的算法处置。　　嵌入式FIFO设计　　嵌入式FIFO的设计主要就是掌控FIFO的7个参数。这7个参数分别为恩地址、空间大小、空标志、剩标志、错误标志、读书指针和写出指针。

它们之间的关系如图2右图。　　　　图2FIFO结构示意图　　恩地址和空间大小用作规划出有一段内存空间，该内存空间用作FIFO设备，并被FIFO设备维护一起，使得其他设备和程序无法采访该空间。为了便于操作者便利，空间大小一般为2的整数次幂，但不做到拒绝。

明确到C6727B型号的DSP，空间大小仅次于为1M个元素，元素大小可以是8位、16位或者32位数据，无法为其他类型的数据。恩地址可以为内存空间的任何一个地址，某种程度为了操作者便利，一般为空间大小的边界点。例如，8个元素的FIFO，其基地址一般为XXXXX000b，也就是地址的较低3位为0，恩地址就认同为8的整数次。

某种程度，64个元素的FIFO，其较低6位为0。恩地址和空间大小的特殊要求防止采访时的地址横跨多页问题，可以提升FIFO的访问速度。　　空标志和剩标志用作回应FIFO的存储状态。读书指针和写出指针用作回应读取的当前地址。

错误标志回应对FIFO的错误操作。当FIFO正处于剩标志情况下依然写出FIFO，或者FIFO正处于空标志情况下依然读FIFO，FIFO都将中止当前操作者，并将错误标志置位。

　　FIFO的写出操作者只有一种工作方式，即每次写出一个新的数据，写出指针特1，直到写满。而FIFO读操作者有两种工作方式，分别为标准操作者和多阶延后（Multi-tapDelayTransfer）操作者。标准操作者和写出操作者一样。

多阶延后操作者一般用作滤波处置，当必须对输出信号展开滤波处置时候，每次期望从FIFO加载一段窗口的数据，展开滤波处置，数据窗口依然只移动一个数据。在标准操作者情况下，如果加载一段窗口的数据，FIFO则将该段窗口的数据全部弹头出有。

多阶延后操作者则只插入一个数据。该操作方法对语音或者AD取样数据的光滑、FIR等滤波十分限于。必须留意的是，多阶延后操作者的数据窗大小必须设置，如果FIFO存储的数据个数大于数据窗，FIFO则中止当前操作者，并得出错误标志。

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