基于PC101处理器的CDMA2000接收机设计

　　传统的3G移动台接收机采用专用基带芯片的设计方案，基带芯片的设计是一个非常复杂的过程，在芯片设计阶段需要投入大量的研发人员，每次流片都需要非常昂贵的费用，开发出一个真正能商用化的产品至少要花费两年的时间，导致在激烈的市场环境中落后与竞争对手。芯片应用到设备中一旦发现缺陷，其损失更是不可估量。如果未来需要在此设备上增加新的特性也无法实现，只能更换硬件。PicoChip公司开发的PicoArray高速并行处理架构的PC101处理器完全解决了上述问题，它是一个“软件片上系统(SSoC)”，编程轻松灵活，运算速度快,完全可取代现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。PicoArray本身是整体并行的处理器阵列，由高速互连结构所链接，在一个芯片中集中了400多个处理器核心,由于每个核心都能并行操作或相互连接，以及芯片总线的巨大带宽，PicoArray可以提供超强的处理能力，每秒钟运算速度超过1000亿次。本文论述了以PC101为软件无线电硬件平台，用软件方式实现CDMA2000移动台基带信号处理的方法。

　　PC101芯片介绍

　　PC101是一个无线通信处理器,专门用于无线通信基带信号处理的优化设计。PC101芯片的结构框图如图1所示,系统由处理器阵列和一系列的外围接口构成, 下面对各个接口的用途和处理器阵列作详细的介绍。

　　图1 PC101芯片结构框图

　　接口的说明

　　锁相环(PLL)：模块将输入的时钟进行四倍频，倍频后的时钟作为芯片内的工作时钟。主机接口：用来与外部CPU相连,对芯片进行配置，与外部CPU进行数据传输的接口。数据传输可以有两种方式,一种是通过寄存器进行数据传输,另一种是直接采用DMA的方式进行快速大量的数据传输。可配置的接口：PC101有四个可以配置的接口,这四个接口可以配置成下面两种模式之一,芯片间互连(IPI)接口和异步数据传输接口(ADI),各个端口可以进行独立配置。控制和同步接口：完成对PC101的复位、启动停止等操作,通过此接口也可实现多个PC101间的同步工作。外部SRAM接口：每个处理单元(AE)都有一定数量的数据和指令的存储器,外部SRAM接口是对片上存储器的一个扩充, 用于对存储空间要求比较大的场合,比如维特比译码。JTAG接口：遵从IEEE1149.1-2001规范,为系统调试所用。处理器阵列核心处理器阵列是PC101的核心部分,其系统结构示意图如图2所示,一个PC101处理阵列由430处理器单元(AE)构成,AE是一个16b位的RISC微处理器,各个处理单元之间由一条32位的总线和一些可编程的交换矩阵进行互连。处理器单元间的通信是基于时分复用的策略，处理器间传送的数据在不同的时隙进行，对高速的信号传送就分配更长时隙。每个AE的指令集都是一样的,但是为了使基带处理中各个处理单元都能很好的发挥性能,不同的AE之间又有一定的差别,主要表现为存储器的数量和一些特殊指令上，这430个AE可分为四类: