余晓玫+高飞

摘 要： 通过对通信波形进行硬件抽象层设计及波形组件划分，提出一种基于通信体系结构的波形FPGA软件设计与实现方法。通过对FPGA的软件工作流程、波形组件、硬件平台、软件层次结构、抽象层的设计方法与连接、波形组件的实现方法等分析与研究，较好地实现了软件和硬件分离，以及组件化的设计思想，最大限度地实现了FPGA软件的移植重用。

关键词： 软件通信体系结构； 波形； FPGA软件； 设计方法

中图分类号： TN92?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）01?0010?03

Abstract： A design and implementation method of the waveform FPGA software based on communication architecture is proposed by designing the hardware abstraction layer and dividing the waveform component of the communication waveform. The software workflow， waveform component， hardware platform， software hierarchical structure， abstraction layer design method and connection， and waveform component realization method of FPGA are analyzed and researched to realize the separation of software and hardware greatly， componentization design thought， and FPGA software transplant and reuse to the maximum extent.

Keywords： software communication architecture； waveform； FPGA software； design method

0 引 言

软件通信体系结构（SCA）对软、硬件体系架构和波形组件管理具有重要的指导意义，它是无线电软、硬件体系架构及波形应用程序接口（API）应当遵循的规范和嵌入式、分布式通信波形组件管理、配置、互连互通的标准。现场可编程门阵列（FPGA）是一款基于通信体系结构的信号处理器件，通过编程改变处理器的配置信息，满足不同的设计功能 [1?5]。FPGA的设计集中在芯片中，由配置器件内部的输入/输出端口、逻辑功能完成设计操作，这种设计破解了传统数字印刷电路设计的难度和工作量，设计灵活，电路性能优异、使用效率高，集成度、编程速度和可靠性优于传统数字电路系统[6]。

当前主流的FPGA在逻辑架构上已从仅含一种基本逻辑块的同构FPGA发展为具有多种逻辑块的异构FPGA，同时在互连线上包含了直线、扭线和拐线结构，设计越来越复杂，贯穿整个FPGA的是直线在水平方向和垂直方向的互连线，这也是直线的特点，其主要用于全局的复位线、时钟线等，且改直线经过tile时并不需要偏移。……