基于SCA的軟件無線電在FPGA上設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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而且，在以MHAL方式實(shí)現(xiàn)的SCA／SDR系統(tǒng)中，開發(fā)者需要在GPP上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)適配器來完成GIOP報(bào)文和MHAL報(bào)文的轉(zhuǎn)換，以便使用CORBA
機(jī)制的波形組件和使用MHAL機(jī)制的波形組件間的通信。但對于適配器的實(shí)現(xiàn)，目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而且，MHAL也不是一個(gè)針對通用市場的可用標(biāo)準(zhǔn)，它受到ITARS(International Traffic in Arins Regulations)限制，其實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)并不公開，且MHAL報(bào)文結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)并不足以完成波形組件的實(shí)際需要，從而必然會導(dǎo)致不同的MHAL實(shí)現(xiàn)方式，且彼此間相互不兼容，這也必然會破壞MHAL波形組件的可移植性和可重用性。
2．2 使用CORBA方式實(shí)現(xiàn)的SCA／SDR系統(tǒng)
由于GPP上的波形組件是使用CORBA實(shí)現(xiàn)的，所以只要將CORBA擴(kuò)展到DSP和FPGA上，就能夠很容易地實(shí)現(xiàn)布署在各種類型處理器上的波形組件間的通信。圖2是以CORBA方式實(shí)現(xiàn)的分布式SCA／SDR系統(tǒng)布局結(jié)構(gòu)示意圖。在以CORBA方式實(shí)現(xiàn)的SCA／SDR系統(tǒng)中，GPP保持原有狀態(tài)即可，而DSP和FPGA上的ORB負(fù)責(zé)完成CORBA報(bào)文的處理。這使系統(tǒng)中所有波形組件使用CORBA中間件進(jìn)行通信，而不需要在GPP上實(shí)現(xiàn)代理，不僅減輕了GPP的運(yùn)行負(fù)擔(dān)以及內(nèi)存資源占用，而且系統(tǒng)中波形組件間的通信不再需要通過代理的轉(zhuǎn)換，從而也就降低了通信時(shí)延，提高了通信效率。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/190887.htm
同時(shí)，CORBA為不同類型的處理器提供統(tǒng)一的通信架構(gòu)，使任何組件都能夠以簡單的函數(shù)調(diào)用方式獲得分布于系統(tǒng)中的其他組件的服務(wù)。軟件客戶端和硬件服務(wù)程序之間由此變得連接無縫、快速并且使用較少的系統(tǒng)資源。與MHAL實(shí)現(xiàn)方式相比，該架構(gòu)提供了波形組件的移動(dòng)性和位置透明性，使得在同一處理器與在遠(yuǎn)程處理器中調(diào)用對象相比沒有什么差別，使設(shè)計(jì)人員可以很容易地將波形組件從一個(gè)處理器中轉(zhuǎn)移到另一個(gè)處理器中。這意味著，設(shè)計(jì)人員一開始可以在他們的工作站上構(gòu)建SDR，然后很容易地將部件一塊塊轉(zhuǎn)移到GPP、DSP和FPGA上，來優(yōu)化系統(tǒng)總性能。
雖然使用CORBA方式實(shí)現(xiàn)的SCA／SDR既保持SCA的兼容性，又減小了傳輸負(fù)載，而且，開發(fā)者也無需開發(fā)通用GPP上的定制代理。但由于FPGA的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方式與GPP完全不同，其編程主要集中于底層硬件，往往同特定的可編程資源緊密聯(lián)系在一起，而且FPGA不能提供等效的操作系統(tǒng)中虛擬地址等機(jī)制，從而使FPGA上CORBA功能的實(shí)現(xiàn)比較困難。目前為止，在FPGA上實(shí)現(xiàn)ORB的主要的方案有以下兩種：
(1)Prismtech公司開發(fā)了一款集成電路ORB(ICO)產(chǎn)品，該產(chǎn)品提供了一個(gè)使用VHDL語言編寫的ORB模塊，能夠運(yùn)行于Xilinx，Altera等公司的多款FPGA上。整個(gè)產(chǎn)品包括ORB引擎、IDL-to-VHDL代碼產(chǎn)生器和SCA應(yīng)用組件等幾個(gè)部分。ORB引擎負(fù)責(zé)GIOP報(bào)文的解析和封裝，對于到達(dá)的GIOP請求報(bào)文，ORB引擎對報(bào)文中的對象鍵值、操作名稱、參數(shù)等信息進(jìn)行解析，然后將數(shù)據(jù)傳遞給特定的FPGA邏輯模塊進(jìn)行處理；如果處理結(jié)果需要向外部發(fā)送，則ORB引擎根據(jù)預(yù)先獲得的一些信息，將結(jié)果封裝為GIOP請求報(bào)文或應(yīng)答報(bào)文，并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
盡管ICO實(shí)現(xiàn)了FPGA程序與分布式系統(tǒng)的直接ORB通信，但由于其ORB引擎的實(shí)現(xiàn)代碼是由IDL-to-VHDL代碼生成器根據(jù)特定的應(yīng)用生成的，這就使其ORB引擎的實(shí)現(xiàn)邏輯與特定的FPGA應(yīng)用程序密切相關(guān)，從而也就導(dǎo)致了ORB的引擎不具備通用性。一旦FPGA的應(yīng)用程序做了修改，原有的ORB引擎往往無法對新應(yīng)用程序的GIOP報(bào)文進(jìn)行正確的解析和封裝，此時(shí)必須再次使用IDL-to-VHDL代碼生成器重新生成新的邏輯。目前有很多FPGA在硬件上已經(jīng)具備了部分重配置功能，而且有一部分分布式應(yīng)用，也需要實(shí)現(xiàn)FPGA的動(dòng)態(tài)部分重配置，這就需要在動(dòng)態(tài)改變FPGA部分邏輯功能的同時(shí)，依然保持ORB引擎和其他FPGA模塊的正常工作，但I(xiàn)CO與FPGA應(yīng)用程序的緊密相關(guān)性使這一功能無法實(shí)現(xiàn)。
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