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接口,总线,驱动相关技术文章基于多核数字信号处理器的双千兆网络接口设计
千兆网络接口具有数据传输速率快、连接方便、可以即插即用的优点，使得其应用较为广泛。随着电子技术和处理器的发展，很多应用场合的数据通信速率超过千兆网口的实际传输速率。例如，在A/D采样中，需要直接存储A/D转换的采样数据，如果A/D转换位数为16位，工作在100MHz，则实际数据量为1.6Gbps。为了实现高速传输，必须采用更高传输速率的接口，例如PCIe或者RapidIO接口。但这些接口不具有即插即用功能，与很多工业既有设备不能直接连接，限制了其应用场合。
DSP(数字信号处理器)具有较高的工作频率，其内部集成硬件网络MAC接口，外接一个物理层芯片就可以方便地实现千兆网络通信。多核DSP芯片可以连接多个千兆网口，使得其可以应用到高速数据传输场合。本文介绍一种基于多核数字信号处理器TMS320C6678的嵌入式双千兆网络接口，实现单个芯片连接两个千兆网口，这两个网口可以各自独立传输数据，也可以联合传输数据，提高了实际的数据传输速率。
1C6678及其结构
TMS320C6678是TI公司多核处理器中的一款8核浮点型DSP，每个核最高工作频率可达1.25GHz，每个核可以提供40GMAC定点计算或者20GFLOP浮点计算能力，单个芯片可以提供320GMAC或者160GFLOP计算能力。TMS320C6678的片内结构如图1所示。
TMS320C6678的每个核具有32KB的程序、32KB的数据以及512KB的2级Cache存储空间，芯片片内具有一个4MB的共享SRAM。TMS320C6678具有DDR3控制器接口，可以外接DDR3，直接寻址范围达到8GB。TMS320C6678的片内外设有RapidIO、PCIe、EMIF、SPI、I2C总线等接口。这些接口通过片内的高速互联总线和各个处理器交互数据。
和网络相关的片内设备如图1右下角灰色模块所示，主要包括两个对外的SGMII接口、以太交换和网络交换模块，以及用于数据管理的安全加速器和包加速器，可以快速检测数据的校验以及协议是否遵循网络标准，对于错误的数据直接丢弃，降低CPU的负担。为了加快网络和CPU的数据交换，片内的队列管理器用于管理网络包或者网络帧的缓存、分发等功能。这些数据都采用数据包DMA读写，不需要CPU参与。