基于SCA规范下FPGA的硬件抽象层设计

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基于SCA规范下FPGA的硬件抽象层设计

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软件无线电(Software RADIo)是指用软件定义的、能实现多种功能的无线电通讯系 统，其核心思想是构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，以将各种 功能(如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等)用软件来完 成，从而通过加载不同的通信软件来实现不同的通信模式和功能。由于功能的定义和 实现都由软件完成，所以可以通过配置不同的参数来支持不同电台系统的互连互通， 这使得软件定义无线电具有很强的灵活性。 　　由于软件无线电的诸多优点，美军的联合战术无线电系统(JTRS)计划采用了软件 无线电的设计思想，并定义了软件通信体系结构(SCA)规范。目的是实现电台硬件的模 块化，软件的可移植、可重用和可互操作性。将SCA体系结构逐渐扩展到2 GHz以上使 用时，如果还在SCA的硬件体系结构中仅仅使用通用处理器(GPP)和DSP等，将无法满足 高速数字信号处理发展的需求，因此，能更好适应高速数字信号处理的可编程器件 (FPGA)将不可避免的需要应用到SCA的硬件平台中。目前，FPGA并不支持CORBA中间 件，故不能直接应用到SCA体系结构中。另外，由于FPGA芯片的外部输入／输出端口没 有像通用处理器和DSP芯片那样从应用程序中抽象出来，当每次应用程序代码移植到新 的平台时，这些接口都要改变，这一点不利于实现波形应用的可移植性。 　　SCA3.0规范中提出了硬件抽象层连接(HAL-C)的概念。硬件抽象层可对具体硬件的 实现进行抽象，它介于硬件平台和运行于硬件平台上的软件之间。负责完成软件设计 中与硬件相关的内容，并完成相关的接口功能，它可使软件的设计很好地独立于硬 件，从而有效地提高软件设计的可移植性。使得在JTRS设备的开发过程中能实现应用 软件的设计与通用硬件平台的开发相分离，尽可能减小硬件平台的具体结构对应用软 件设计的影响。
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