[原创] 晒晒我今年做过最难忘的设计——FPGA+DSP+MCU的硬件平台

不足论 2014-12-28 23:12 楼主

好难看到eeworld出分享的活动，作为eeworld的一员，我来说说我最近做的一些东西吧，鉴于保密协议，我是不能透露我这次项目的具体内容的，所以，现在只单纯说些技术上的东西。之前有参与eeworld的瑞萨活动，得了三等奖，挺难忘的，也完成了一个看似不能完成的毕设。现在来说说最近的吧，我最近参与的是一个FPGA+DSP+MCU的硬件平台。

这次设计采用的是FPGA+DSP+MCU的硬件平台，FPGA因其并行性特点，广泛用于数据的采集工作，DSP则把FPGA采集后的数据进行处理，当然现在有一种做法是FPGA充当DSP芯片的数字信号处理的任务，但是，2片级联的FPGA据说造价比较高，而DSP已经很成熟，功耗更方面都是上佳选择，FPGA+DSP还是比较主流的做法，而单纯使用FPGA就能完成所有的任务，还是比较少，MCU则作为控制整个系统的控制作用，程序更新，远程控制等等功能。我参与的是FPGA这方面的工作，负责接口部分，算法是其他同事完成，印象最深刻的是AD936X的编写和调试，并不是它多么难，当然单纯的它其实不难，而是在于深刻，首先是看datasheet，了解其时序要求，一切不以时序为准的设计都是在浪费功夫，解决AD和DA的关键在于完成跨时钟域（RAM或者FIFO）以及DDR的使用，如果不解决跨时钟问题，单纯的按其时序进行代码的编写，将使系统不稳定，还记得大学的时候用单片机写时序驱动，隐患很多，因为这次采用的是vivado平台，网上以及身边资料很少，因为赶任务，在对vivado的IP核的一些参数不熟悉的情况下直接使用，导致了一些问题，modelsim的仿真分析非常重要，但看vivado的IP使用手册比之更重要，因为手册上会对IP有个详细的说明。在使用AD芯片的时候，需要使用它的官方软件配置其寄存器，每一种模式下AD芯片将会具有不同的功能，双收双发，单收单发，而且该芯片功能也比较强大，可以对外发信号，比如DDS，直流等。所以，调试该接口，既需要懂FPGA，也需要能够使用AD软件进行配置。

说说调试方法吧，测试AD时，用信号发生器接于AD936X，用vivado观察，并把数据提取出来，用快速傅里叶变化(FFT)分析，换几个频率多试几次，观察FFT和频率偏移，确认无误后，说明AD模块正常；接着测DA，接于频谱仪，通过改变频偏，看频谱仪的变化，按理说，输入频偏1MHZ，频谱仪也会频偏1MHZ，这个是分左右，要注意。

我说的这些只是这个项目中接口的一小部分内容，操作起来也不是很难，但是印象深刻在于，长时间在这种高强度的压力下，身体越来越弱，直到那天我调试AD936X接口时，肚子剧烈疼痛，后面直接被送去了医院，经检查是阑尾炎，哎！在此提醒作为工程师的大家，再忙也需要注意身体，项目做不出来顶多是被开除，但是身体犯了病就是自己的，疼也疼不到公司去。