FPGA在TD-SCDMA通用开发平台中的应用

　　随着微电子技术的飞速发展，现场可编程器件正以空前规模和速度渗透到各行各业，为各行业的电子系统设计工程师自行开发本行业专用的ASIC提供了技术和物质条件。FPGA器件作为当今电子设计领域应用最广泛的可编程器件之一，它的高集成度、可现场修改、开发周期短等优点满足了从军用到民用、从高端到低端的大多数电子设计领域的需求。而TD-SCDMA作为我国提出的具有自主知识产权的3G标准，已经走过了十几个春秋，协议栈软件、物理层软件、手机芯片和移动终端等相关产品都日益成熟;随着3G牌照发放日期的临近，TD-SCDMA产业链上的各种产品的研发都进入了最后的冲刺阶段。由于TD-SCDMA标准中对各种产品的性能都有着严格的规定，因而产品的测试和验证就显得尤为重要。本文介绍一种TD-SCDMA通用开发平台，能够对开发中的产品进行测试验证;FPGA由于其各方面优异的性能成为平台的重要组成部分。

　　1FPGA简介

　　FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)是在PAL，GAL，sEPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

　　目前FPGA的品种很多，有Xilinx公司的Spantan，Vertex系列;A1tera公司的FIEX系列;Actel公司的ProASIC系列以及TI公司的TPC系列等。本文以Xilinx公司的Virtex-Ⅱ系列器件为例介绍FPGA的内部结构，由图1中可以看出，此系列的FPGA总体上由5大模块组成。

　　可编程逻辑模块(CLB)：由4个相同的Slice和附加逻辑电路构成，用于实现组合逻辑和复杂时序逻辑。

　　块存储器(BlockRAM)：单位容量是18Kb;每一个BlockRAM均可配置为单端口或双端口RAM;利用CoreGenerator，还可将BlockRAM资源配置为双端口FIFO。

　　可编程输入/输出模块(IOB)：提供FPGA内部逻辑与器件封装管脚之间的接口，输入/输出速率可达840MHz。

　　数字时钟管理器(DCM)：可以消除时钟的延迟、频率的合成、时钟相位的调整，输入频率范围为24～420MHz。

　　乘法器：有符号乘法运算速率可达到140MHz的18位×18位的二进制乘法器，利用这些乘法器进行读取/相乘/累加的多次迭代操作，可实现高速和高效的DSP滤波器结构。

　　由于FPGA性能的不断提高，它在数字信号处理领域的应用越来越广泛，尤其在移动通信领域积累了很多的成功经验，因而，在一种基于“软件无线电”技术TD-SCDMA通用开发平台中，选择使用FPGA来拓展平台的使用范围，并为平台以后的性能提升留下空间。