建立基礎(chǔ)--用于基帶的標(biāo)準(zhǔn)sRIO功能

規(guī)范中的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是門鈴包。這些包在sRIO系統(tǒng)中扮演端點(diǎn)中斷的角色。在基帶中，數(shù)字信號(hào)處理(DSP)使用這些中斷來(lái)表示一個(gè)完整的IQ數(shù)據(jù)塊已經(jīng)收到，處理也將開(kāi)始。主處理器可使用門鈴來(lái)通知某個(gè)給定的系統(tǒng)事件。

基帶中的應(yīng)用

與ATCA標(biāo)準(zhǔn)相比，sRIO標(biāo)準(zhǔn)既可以實(shí)現(xiàn)模塊化而且還有助于硬件的可擴(kuò)展性。利用該靈活性的優(yōu)勢(shì)，原始設(shè)備制造商(OEM)能夠節(jié)省成本，并支持多種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)出現(xiàn)的理想架構(gòu)是集合到單個(gè)交換主板上的四個(gè)或更多數(shù)字信號(hào)處理器的多個(gè)基帶卡(見(jiàn)圖2)。

多家供應(yīng)商現(xiàn)已開(kāi)始提供具有sRIO互連的旗艦DSP產(chǎn)品。這些DSP利用多個(gè)高性能的直接存儲(chǔ)器(Direct Memory Access，DMA)存取引擎，將數(shù)據(jù)從內(nèi)部存儲(chǔ)器傳輸?shù)絪RIO端口，能最大限度擴(kuò)大端口吞吐量。而且大多數(shù)器件都分配了多個(gè)器件ID，這有助于它們成為單點(diǎn)傳送ID的唯一目標(biāo)，或者在多個(gè)DSP配置了相同多點(diǎn)傳送ID的情況下，成為多點(diǎn)傳送的接收者之一。此外，一些DSP可提供能夠接收任何目標(biāo)ID包的混雜模式。這種靈活性對(duì)于支持特定DSP的控制流量和上行數(shù)據(jù)非常重要，該數(shù)據(jù)往往是多點(diǎn)傳送到多樣性DSP的。這種混雜模式在要求有復(fù)雜數(shù)據(jù)通道的系統(tǒng)中也非常有用，因?yàn)樗芫徍吐酚上拗啤?除了DSP陣列之外，F(xiàn)PGA通常還可提供基帶協(xié)處理功能，以實(shí)現(xiàn)高度平行的信號(hào)處理。一般說(shuō)來(lái)，F(xiàn)PGA作為單個(gè)sRIO端口的旁視器件，偶爾與含有兩個(gè)sRIO端口的數(shù)據(jù)通道一起使用。由于實(shí)現(xiàn)多sRIO端口和交換結(jié)構(gòu)的成本較高，F(xiàn)PGA一般不用于交換。

FPGA提供一定程度的物理層控制來(lái)形成系統(tǒng)流量，這樣有助于在實(shí)現(xiàn)內(nèi)嵌時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)性能。這對(duì)確保接收處理器或預(yù)處理器合適的包間距(Inter-Packet Gap，IPG)計(jì)時(shí)至關(guān)重要。在基帶中采用FPGA器件能進(jìn)一步減少端點(diǎn)間的流量，確保流量間隔的一致性，而不會(huì)發(fā)生流量突發(fā)的情況。例如，考慮到DSP首要的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制是DMA，而DMA往往會(huì)以最快的速度引發(fā)長(zhǎng)數(shù)據(jù)包。這種引發(fā)會(huì)導(dǎo)致接收端點(diǎn)或交換器的擁塞，最終可能迫使流量從DSP重新發(fā)送。提 供一致的IPG能夠使流量更好的運(yùn)行，有助于處理端點(diǎn)，避免輸入緩沖器溢出和導(dǎo)致重新發(fā)包。通過(guò)向FPGA的物理層因特網(wǎng)協(xié)議(IP)提供包間閑置時(shí)鐘周期，可以實(shí)現(xiàn)IPG的高分辨率控制。

基帶卡上至少可以執(zhí)行一個(gè)主處理器，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)，并提供控制信息。為滿足基礎(chǔ)設(shè)施的可用性需求，雙主機(jī)可以由具備所有合適仲裁功能的sRIO進(jìn)行定義。

為了滿足上行系統(tǒng)中的幀延遲要求，或者作為一個(gè)全局存儲(chǔ)器，都需要執(zhí)行支持sRIO持續(xù)高吞吐量速率的大型緩沖器。例如，對(duì)IDT實(shí)現(xiàn)方法來(lái)說(shuō)，像這樣的器件是在基帶板上執(zhí)行的。為了支持給定平臺(tái)上的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)可選緩沖器元件也許會(huì)做成模塊化。許多OEM廠商已經(jīng)開(kāi)始認(rèn)識(shí)到對(duì)這種分立式緩沖器的需求。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)師必須意識(shí)到，利用端點(diǎn)存儲(chǔ)器(如DSP存儲(chǔ)器)作為中央存儲(chǔ)空間的方法可能導(dǎo)致端點(diǎn)的端口擁塞。如果擁塞嚴(yán)重的話，最終將影響端點(diǎn)的真正價(jià)值。而將存儲(chǔ)器需求卸載到一個(gè)獨(dú)立的器件可以緩解這個(gè)瓶頸問(wèn)題。在決定全局共享端點(diǎn)存儲(chǔ)器是否合適的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)端點(diǎn)的端口帶寬要求進(jìn)行周到的系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮。

結(jié)語(yǔ)

隨著sRIO標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越多的在無(wú)線電信基礎(chǔ)設(shè)施等應(yīng)用中采用，完全理解標(biāo)準(zhǔn)以及各種設(shè)計(jì)考慮因素對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)變得越來(lái)越重要。這在設(shè)計(jì)高端3G+應(yīng)用的時(shí)候尤其有用。合適的sRIO標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行有助于實(shí)現(xiàn)比sRIO規(guī)范更高的可配置性。