CPLD在通信数据传输中的应用

3.3 地址产生

在使用双口RAM作为数据缓存时，有两部分地址产生电路：OMAP侧地址产生电路和AD9861侧地址产生电路。AD9861侧地址产生电路和OMAP侧地址产生电路大致相同，但由于这2个地址发生器同时使用，所以不能复用。OMAP的地址发生器框图如下：



图5 OMAP 的地址发生器

CAS 时钟只负责对低3 位地址进行计数，而最高位由于选择2 个8×8RAM 中的一个，为防止adda 和OMAP 同时读写同一个RAM，将OMAP 侧的高位地址线取值为AD9861 侧的地址最高位的反相。DMA 请求清零信号作用：在AD9861 侧每触发一次DMA 请求，就生成一个DMA 请求清零信号，用于复位OMAP 侧地址发生器，避免由于某此误触发引起OMAP 读写地址混乱。AD9861 侧地址发生器如下：



图6 AD9861 侧地址发生器

4位地址总线的低3位用于选择同一片RAM中的8个地址，最高位用于选择2个8×8RAM中的一个，收发切换信号用于在收发切换时给地址发生器清零，复位由于逻辑误触发导致的地址总线错误。

3.4 LAN 控制信号产生

lan91c93是一款嵌入式以太网控制器，和OMAP一起构成了嵌入式的以太网网络接口卡。OMAP用异步的FLASH接口时序来访问lan91c93，由于lan91c93没有片选输入端，所以把flash的片选和读写信号通过作一定处理后输出给lan91c93。OMAP把CS1空间分配给了lan91c93，当nFLASH_CS1为低时，把nFLASH_WE，nFLASH_OE输出给nLAN_WE,nLAN_OE，否则nLAN_WE，nLAN_OE为高电平。同时把LAN_RDY信号通过CPLD透传给OMAP，通知OMAP lan91c93准备好数据的交换。

4 仿真和实测

4.1 数据接收状态仿真

置V_D_SEL 为高，TX_RX 也为低，表示现在处于数据接收状态。依据时序关系产生所需的时钟，复位信号；产生AD9861 数据线上的数据，模拟AD 的输出； 产生ADA 使能输入控制信号AD_DA_ENABLE；SDRAM CAS 信号等等。如下图所示，DINB为AD9861数据线上的数据，WRCLK为内部产生的6.4M锁存时钟，用来把DA数据线上的数据写入双口RAM中，AD9861侧的地址ADDRB是对写时钟WRCLK的下降沿计数得到的。当ADDRB为8或0时，产生一DMA中断，触发OMAP通过EMIFF接口把数据读到DSP的MEMORY进行处理，每个DMA请求读8个数据，产生8个低脉冲的CAS信号，对CAS的脉冲个数进行计数，得到OMAP侧地址的低3位，最高位由ADDRB的MSB取反得到，这样能避免读写冲突。可以看出AD的输出数据能够被正确地复现在OMAP的EMIFF接口数据线上，并被OMAP正确地读进去。



图7 数据接收状态信号时序

4.2 数据发射状态仿真

置V_D_SEL 为高，TX_RX 为高，表示现在处于数据发射状态。依据时序关系产生所需的时钟，复位信号；产生EMIFF 接口数据线上的数据，模拟OMAP 输出的发射数据； 模拟产生ADA 使能输入控制信号AD_DA_ENABLE；SDRAM CAS 信号等等。如下图所示，ADA_CLK为内部产生的6.4M时钟，输出作为ad9861的DA转换的主时钟。对ADA_CLK的上升沿计数得到AD9861侧的地址ADDRB，当ADDRB为8或0时，产生一DMA中断，触发OMAP通过EMIFF接口把发射数据输出到EMIFF接口数据总线上，每个DMA请求写8个数据，产生8个低脉冲的CAS信号，对CAS的脉冲个数进行计数，得到OMAP侧地址的低3位，最高位由ADDRB的MSB取反得到，这样能避免读写冲突。DINA为EMIFF接口数据线上的数据，用CAS延迟信号的下降沿来锁存DINA，满足EMIFF的SDRAM写时序，可以正确地把数据写入到双口RAM中。DOUTB为输出给DA的数据，同时按照时序要求产生一发射同步信号TX_SYNC,用来指示发射的I和Q，用ADA_CLK的上升沿采样，正好能采样到DOUTB和TX_SYNC的中间，确保数据的稳定性。



图8 数据发射状态信号时序

4.3 数据实测结果

记录的频谱图，时域波形图和星座图如下，频谱为250K，跟信号源设置的频偏一致。时域波形I 落后Q 90 度，且I 的最大值对应于Q 的零点，两者的正交性得到了保证，星座图是一个圆同样证明了这一点。



图9 接收信号频谱图



图10 接收信号时域波形图



图11 接收信号星座图