黄忠凡，代 荣，孙健兴，李 翔

（武汉中原电子集团有限公司，湖北 武汉 430205）

0 引 言

软件定义无线电[1]平台是基于通用的硬件平台，使用可编程的软件方法来满足不同需求的无线电系统。现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）具有高速并行性及许多常用的无线通信IP核，如低密度奇偶校验码（Low Density Parity Check Code，LDPC）、Turbo等，使得波形开发人员能快速构建波形算法，节省大量代码开发时间。将物理层放在FPGA上实现已成为现代无线通信波形设计主流做法。FPGA波形的可移植性是软件无线电中较为复杂且非常重要的一部分工作，既要体现软件无线电架构的灵活性又要保证波形交互处理的实时性[2]。为此软件无线电的体系标准（Software Communication Architecture，SCA）[3]于 2007年颁布了硬件抽象层（Modem Hardware Abstraction Layer，MHAL）[4]接口标准；在2010年又颁布了片上总线硬件抽象层（MHAL On Chip Bus，MOCB）[5]接口标准。其中，MHAL针对的是FPGA、DSP类处理器间通过总线交互的场景。而随着集成电路往片上系统（System On Chip，SOC）方向发展，一个芯片里面往往集成了多个核，核与核之间通过共享内存交互，MOCB就是针对这种趋势提出的硬件抽象层规范。国内目前关于MHAL的研究有很多，但基于新趋势MOCB的研究还很少，特别是FPGA的MOCB的相关研究几乎没有。此外，SCA规范对MOCB的描述只有总纲和接口规范，并没有描述整个MOCB的工作原理和实现方案。本文结合作者多年SOC开发经验和对软件无线电的理解，详细描述了FPGA中MOCB的设计过程，为其他开发人员提供一种参考。

1 FPGA MOCB概述

FPGA MOCB为运行在FPGA中的波形应用提供标准、统一的接口，并搭建一套消息传输机制实现FPGA内波形应用与其他处理器，如FPGA、数字信号处理器（Digital Signal Processing，DSP）、精简指令处理器（Advanced RISC Machines，ARM）上的波形应用互通。……