双口RAM（True Dual Port RAM）是一种具有两个独立读写端口的随机存取存储器，它允许两个不同的设备在不同的端口上同时对存储器进行读写操作。在FPGA（现场可编程门阵列）与DSP（数字信号处理器）的通信中，双口RAM被广泛用于解决两者间数据传输的问题。由于FPGA擅长并行处理而DSP则在实现复杂算法上表现灵活，将FPGA与DSP结合使用在大型项目开发中显示出结构灵活、通用性强、开发周期短、系统易于维护和扩展的优势。本文讨论了如何利用双口RAM在FPGA与DSP之间建立通信，特别突出了EMIF接口在DSP和FPGA之间双向数据传输中的应用。
在实际应用中，FPGA负责数据的采集和预处理，而DSP负责对预处理后的数据进行算法解算。数据在两者间传递时，需要进行有效的方案设计。为此，本文提出了通过EMIF接口和FPGA内部的双口RAM实现FPGA与DSP间的数据传递。双口RAM配置在FPGA内部，使用其A端口进行FPGA的读写操作，而B端口则用于DSP的读写操作。这种方式能够使FPGA和DSP在不同地址空间独立存储和读取数据，且操作不会相互影响。
在硬件连接设计方面，DSP的EMIF接口是与外部存储器通信的重要桥梁，通过它可以实现FPGA与DSP之间的通信。文章中以TMS320C6713 DSP芯片为例，描述了EMIF接口的配置方法。EMIF接口具备32位数据线和20位地址线，能够支持与FPGA的高速数据交换。具体的连接方式如图2所示，其中片选区2被用作FPGA与DSP的数据交互通道。DSP通过ARE_读信号和AWE_写信号分别进行读数据和写数据的操作。
在软件实现设计部分，系统将FPGA写入的数据存放在地址空间A，即地址0至3的位置，而将DSP写入的数据存放在地址空间B，即地址4至7的位置。通过这样的地址空间划分，系统能够明确区分FPGA和DSP的读写状态。DSP的软件主要功能是被动接收FPGA发送的数据，并在处理完毕后将数据发送回FPGA。DSP的主程序是一个循环，它会不断监测GPIO口状态，以判断是否有数据需要处理。当DSP需要从FPGA读取数据时，它会通过EMIF接口访问指定地址空间A的数据；处理完毕后，它会把数据写入地址空间B。而FPGA在写入数据时，会通过A端口对地址空间A进行操作，同时会通过预先约定的GPIO信号通知DSP取数据。
这种基于双口RAM的FPGA与DSP通信方式实验结果表明，它简单灵活且能够可靠地在两者之间进行数据传输。通过这种方式，可以充分利用FPGA的并行处理能力和DSP在算法实现上的优势，使得整个系统更加高效。实验还证明了该通信方法的实用性，为FPGA与DSP结合应用的设计提供了一种有效方案。
关键词FPGA、双口RAM、DSP、EMIF提示了本文的主题及研究方向。FPGA和DSP的结合在信号处理、图像处理、机器学习等领域有着广泛的应用前景，双口RAM的使用解决了它们之间高速可靠通信的技术难题。
