基于TMS320C6455的高速SRIO接口设计

4 C6455与FPGA等构建SRIO网络

SRIO与微处理器总线类似，它在硬件中完成存储器和器件寻址以及分组处理，降低了用于I/O处理的开销，减小了延迟。一个运行于3.125 Gbps的4通道SRIO链路能在完全保持数据完整性的前提下提供25 Gbps的流量，保障了海量数据传输的实时性。

SRIO网络建立在两个"基本模块"基础之上：端点设备(Endpoint)和交换设备(Switch)。有两种连接方式，一种是简单的端点到端点互联，一种是端点到交换设备的互联，端点设备负责收发数据包，交换设备负责在端口之间传递数据包，但不负责数据包的解释。通过Switch交换，可以构建一个 CPU，DSP以及FPGA不同平台互联互通的数据传输网，进行共享式或分布式处理。图8给出了SRIO网络的构建模块。

C6455具有很强的处理能力，但对于并行算法，采用FPGA可以达到更高的效率。本文以SRIO为桥接，设计了一个C6455和Xilinx Virtex-4 FPGA两者相结合的处理平台，C6455和Virtex-4都有丰富的接口，该平台不但实现了C6455与Virtex-4之间的数据传输，还实现了 PCI、网络MAC、USB等不同协议域之间建立数据流。结构如图9所示。

SRIO系统由一块主C6455管理，可加载另外2片C6455，也可建立SRIO到SRIO，PCI到SRIO，MAC到SRIO等数据流。 Xilinx公司根据最新的RapidIO v1.3规范设计了其端点IP解决方案，同时集成了PCIe，以太网MACs等IP核，PCIe的32/64位地址空间(基地址)可自动映射至34/66 位SRIO地址空间(基地址)。PCIe应用程序通过内存或I/O读写与C6455通信。这些事务均可通过流写入、原语和确认读/写事务 (SWRITEs, ATOMIC, NREADs, NWRITE/NWRITE_Rs)等I/O操作映射至SRIO空间。以实现从PCIe到SRIO或从SRIO向PCIe的转换，从而在各个协议域之间建立数据流。

5 结 论

在C6455等高端DSP中，SRIO已逐渐成为主流数据互连方式之一。SRIO具有引脚少、I/O处理开销低、可达3.125Gbps高速率等优势， C6455间的SRIO通信设计和基于SRIO的加载技术提高了系统设计的灵活性，而基于DSP和FPGA的SRIO网络设计降低了多处理器集成的难度，可方便进行共享式或分布式处理，构成具备共享带宽和强大处理能力的通用处理平台，从而更好地解决"强大计算能力"和"快速数据传输"两大挑战。

作者：黄克武,吴海洲 北京理工大学 来源：电子测量技术