FIFO实现高速模数转换器与DSP的接口

　　在数字信号处理系统中，大多数高速模数转换器都不能直接与DSP相连接。FIFO恰好架起了DSP与ADC之间的一座桥梁，因为它能缓存大量的数据块。同时由于DSP访问外部存储器器件必须通过外部存储器接口External Memory Interface, EMIF, 而C6000系列DSP的EMIF具有很强的接口能力。它不仅具有很高的数据吞吐率(最高1200MB/s)，而且可以与目前几乎所有类型的存储器直接接口。本文介绍了用FIFO 在DSPs和模拟前端(AFEs)之间进行数据缓存的实现方法。

　　

 

　　1 AD9042高速模数转换器

　　AD9042是一款低功率12bit的41MSPS模数转换器。它的快速、高分辨率特点使其非常适合于视频、多媒体、图像处理、高速数据采集和通信等很多应用领域。图1为AD9042的采样时序图。由该图可以看出：AD9042不能与TMS320C6205直接相连。

　　因为ADC总是在进行数据输出，因此输出无高阻状态，而如果模数转换器直接与DSP总线相连接，DSP就不能使用其它外围设备了，而且DSP必须在每个转换时钟周期读一次采样数据，这样，即使使用DMA通道传输也是不可能实现的，因为其它外围设备也要使用总线。

　　虽然采样锁存可以解决数据总是输出的问题，但是，如果模数转换器运行在41MSPS，那么，DSP每24ns就要读一次新采样。这将占去DSP中的大部分I/O带宽，此时如果DSP处于busy态，那么在24ns内就不能读取下一次采样，这样将使数据丢失。

　　一个比较好的解决办法是使用FIFO作为输入缓冲，由ADC把采样转换的值同步写进FIFO。每写入一块数据便向DSP发出一信号，以提醒DSP从FIFO中读取数据块。这样比单次读的效率要快很多。

　　

 

　　2 CY7C4265-10AC同步FIFO

　　CY7C4265是高速低功耗CMOS时钟FIFO存储器。它是一款同步FIFO，意思是它的读写端口使用同步接口，每一个端口的时钟都是互相独立的，这些时钟可以同步，也可以异步。这使得FIFO的读写口能以不同的速度运行。传统的FIFO在进行数据传输时通常要求额外的控制逻辑，而新一代CY7C4265则可实现FIFO与DSP之间的无缝连接。3 FIFO与EMIF的连接

　　C6000系列DSP的EMIF具有很强的接口能力，它可以连接不同类型的存储器，如异步SRAM?SDRAM、SBSRAM等。

　　3 EMIF与FIFO的接口

　　CY7C4265 FIFOs提供有与DSP的无缝连接，这样的无缝连接要求FIFO作为一个输出缓冲器。而当FIFO作为输入缓冲器时，FIFO是EMIF的唯一异步设备。本设计恰好让FIFO作为输入缓冲器，且就此一个异步设备，因而避免了复杂的接口逻辑。

　　

 

　　图2是EMIF与FIFO接口的具体硬件实现，FI-FO的半满标志HF作为DSP的输入信号。HF用于告诉DSP此时FIFO中的有效数据是可以读取的(而且容量是FIFO总大小的一半)，以便DSP产生一个中断来读取FIFO中的数据块。