【正文】 18P0.0/TxD0/PWM119P1.31/TRST20P0.1/RxD0/PWM3/EINT021P0.2/SCL/CAP0.022V323P1.26/RTCK24Vss25P0.3/SDA/MAT0.0/EINT126P0.4/SCK0/CAP0.127P1.25/EXTIN028P0.5/MISO0/MAT0.129P0.6/MOSI0/CAP0.230P0.7/SSEL0/PWM2/EINT231P1.24/TRACECLK32P / T xD 1/ P W M 433P / R xD 1/ P W M 6/ E I N T 334P 0/ R T S 1/ C A P 1 .035P 3/ P I P E S T A T 236P 1/ C T S 1/ C A P 1 .137P 2/ D S R 1 / M A T 1. 038P 3/ D T R 1 / M A T 1. 139P 2/ P I P E S T A T 140P 4/ D C D 1 / E I N T 141V s s42V343P 1/ P I P E S T A T 044P 5/ R I 1 / E I N T 245P 6/ E I N T 0/ M A T 0 .2/ C A P 0 .246P 7/ C A P 1 .2/ S C K 1 / M A T 1. 247P 0/ T R A C E S Y N C48P hi l ipsL P C 21 14V1849Vss50V351P1.30/TMS52P0.18/CAP1.3/MISO1/MAT1.353P0.19/MAT1.2/MOSI1/CAP1.254P0.20/MAT1.3/SSEL1/EINT355P1.29/TCK56RESET57Vssa_pll58Vssa59P1.28/TDI60XTAL261XTAL162V18a63P1.27/TDO64U7L P C 21 14A01WP7A12V S S4S D A5S C L6A23V C C8U 10C A T 24 W C 0 2+ 5VS C LS D ASDASCLII 總線擴(kuò)展的 E E P R O M 圖 1 DSP 開 發(fā)實(shí)驗(yàn)板原理圖 沈陽工業(yè)大學(xué)成人高等教育?？? 3 電路中的主要元器件及實(shí)驗(yàn)板功能 在本次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)電路板的過程中，考慮到基本實(shí)驗(yàn)板應(yīng)具有的功能，因而首先增加了一些簡(jiǎn)單基本的調(diào)試電路，供教學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)使用，以調(diào)試編寫好的程序。 板上提供了一些鍵盤、 LED、 LCD、 RS232 等常用的一些功能部件，還有兩組供電電源，調(diào)試測(cè)試接口和 USB 接口，幫助用戶學(xué)習(xí) 32 位單片機(jī)從簡(jiǎn)單的開始，從而一步一步的過渡到 32位 DSP嵌入式開發(fā)領(lǐng)域。 DSP2812為 64腳的封裝， 16/32位 DSP7TDMIS 微控制器， 16KB 的靜態(tài) RAM， 0/128/256KB 片內(nèi) Flash 程序存儲(chǔ)器， 128 位寬度接口 /加速器實(shí)現(xiàn)高達(dá) 60MHz 的操作頻率。雙電源供電，晶振頻率范圍為 1到 30MHz，若使用 PLL 或 ISP 功能，則為 10 到 25Hz， 2 個(gè) 32位定時(shí)器， PWM 單元，實(shí)時(shí)時(shí)鐘和看門狗， 4 路 10位 A/D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間低至 ，可以通過外部中斷將處理器從掉電模式中喚醒，通過外部存儲(chǔ)器接口可將存儲(chǔ)器配置 4 組，每組的容量高達(dá) 16MB，嵌入式跟蹤宏單元支持對(duì)執(zhí)行代碼進(jìn)行無干擾的高速實(shí)時(shí)跟蹤，通過片內(nèi) PLL 可實(shí)現(xiàn)最大為 60MHz 的 CPU 操作頻率。 DSP2812不具備外 部程序存儲(chǔ)器接口，所以擴(kuò)展片外存儲(chǔ)器只能通過 I/O 口模擬總線操作，或者使用 IIC,SPI 接口連接。 DSP2812 具備外部存儲(chǔ)器接口，通過外部存儲(chǔ)器控制器可以擴(kuò)展 4 個(gè) BANK 的存儲(chǔ)器組，每個(gè)存儲(chǔ)器組的空間空間大小為 16MB。對(duì)于外擴(kuò)的 SPAM 存儲(chǔ)器使用LDR/STR 指令即可進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作；而對(duì)于外擴(kuò)的 Flash，可以使用 LDR 讀取指令數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn) Flash 的擦除編程。 DSP2812 的 P0 口是一個(gè) 32位雙向 I/O 口，每位的方向可單獨(dú)控制， P0 引腳的功能取決于引腳連接模塊的引腳功能的選擇。 原理說明 : 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 2為嵌入式微控制器的最小系統(tǒng)框圖，其中存儲(chǔ)器系統(tǒng)是可選的，因?yàn)楹芏嗝嫦蚯度胧筋I(lǐng)域的嵌入式微控制器內(nèi)部設(shè)計(jì)了程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器系統(tǒng)是不用自行設(shè)計(jì)的。還有就是調(diào)試測(cè)試接口不是必須的，但是在電路板開發(fā)的過程中發(fā)揮了巨大的作用。 沈陽工業(yè)大學(xué)成人高等教育?？? 4 圖 2 基于 DSP2812的最小系統(tǒng)原理框圖 電源電路 DSP2812 要使用兩組電源， I/O 口供電電源為 ，內(nèi)核及片內(nèi)外設(shè)供電電源為 ，所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為 應(yīng) 用系統(tǒng)。 首先，由 CZ1 電源接口輸入 9V 直流電源，二極管 D2 防止電源反接，經(jīng)過 C C3 濾波，然后通過 78M05 將電源穩(wěn)壓至 5V，再使用 LDO芯片 ( 低壓差電源芯片 )穩(wěn)壓輸出 電壓。 LDO 芯片采用了 和 ，其特點(diǎn)為輸出電流大，輸出電壓精度高，穩(wěn)定性高。系統(tǒng)電源電路如圖 3 所示。 SPX1117系列 LDO芯片輸出電流可達(dá) 800mA，輸出電壓的精度在 177。1% 以內(nèi)，還具有電流限制和熱保護(hù)功能，廣泛用戶在手持式儀表、數(shù)字家電 、工業(yè)控制等領(lǐng)域。使用時(shí)，其輸出端需要一個(gè)至少 10uF的鉭電容來改善瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性。 電源系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)提供能量，是整個(gè)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，具有極其重要的地位，因此如果電源系統(tǒng)處理得好那么整個(gè)系統(tǒng)的故障往往減少了一大半。 注意： 本次 DSP開發(fā)實(shí)驗(yàn)板使用的電源是 9V直流電源，由 CZ1電源接口輸入，接頭上的電源極性為外正內(nèi)負(fù)。 DSP 微控制器 時(shí)鐘系統(tǒng) 調(diào)試測(cè)試接口 供電系統(tǒng)（電源） 復(fù)位及復(fù)位配置系統(tǒng) 存儲(chǔ)器系統(tǒng) 沈陽工業(yè)大學(xué)成人高等教育專科 5 圖 3 系統(tǒng)電源電路 SPX1117系列 LDO芯片輸出電流可達(dá) 800mA，輸出電壓的精度在 177。1% 以內(nèi)，還具有電流限制和熱保護(hù)功能，廣泛用戶在手持式儀表、數(shù)字家電、工業(yè)控制等領(lǐng)域。使用時(shí) ，其輸出端需要一個(gè)至少 10uF的鉭電容來改善瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性。 電源系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)提供能量，是整個(gè)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，具有極其重要的地位，因此如果電源系統(tǒng)處理得好那么整個(gè)系統(tǒng)的故障往往減少了一大半。 注意： 本次 DSP開發(fā)實(shí)驗(yàn)板使用的電源是 9V直流電源，由 CZ1電源接口輸入，接頭上的電源極性為外正內(nèi)負(fù)。 系統(tǒng)時(shí)鐘電路 目 前微控制器均為時(shí)序電路，需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)才能工作，大多數(shù)微控制器具有晶體振蕩器，因此 DSP2812也需要設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)鐘電路。簡(jiǎn)單的方法是利用微控制器內(nèi)部的晶體振蕩器，但有些場(chǎng)合需要使用外部振 蕩源提供時(shí)鐘信號(hào)。 PC2114/2124/2119/2129/2194 可使用外部晶振或外部時(shí)鐘源，內(nèi)部 PLL 電路可調(diào)整系統(tǒng)時(shí)鐘，使系統(tǒng)運(yùn)行速度更快 (CPU 最大操作時(shí)鐘為 60MHz)。倘若不使用片內(nèi) PLL 功能及 ISP 下載功能，則外部晶振頻率范圍是 1MHz～ 30MHz，外部時(shí)鐘頻率范圍是 1MHz～ 50MHz；若使用了片內(nèi) PLL 功能或 ISP 下載功能，則外部晶振頻率范圍是 10MHz～ 25MHz，外部時(shí)鐘頻率范圍是 10MHz～ 25MHz。 ARM沈陽工業(yè)大學(xué)成人高等教育專科 6 開發(fā)實(shí)驗(yàn)板使用了外部 晶振，電路如圖 4 所示，用 1MΩ 電阻 R6 并接到晶振的兩端，使系統(tǒng)更容易起振。用 晶振的原因是使串口波特率更精確，同時(shí)能夠支持 很多型號(hào)的 DSP2812 芯片內(nèi)部 PLL 功能及 ISP 功能。 圖 4 系統(tǒng)時(shí)鐘電路 復(fù)位電路 由于 DSP 芯片的高速、低功耗、低工作電壓導(dǎo)致其噪聲容限低，對(duì)電源的紋波、瞬態(tài)響應(yīng)性能、時(shí)鐘源的穩(wěn)定性、電源監(jiān)控可靠性等諸多方面也提出了更高的要求。本實(shí)驗(yàn)板的復(fù)位電路使用了專用微處理器電源監(jiān)控芯片 MAX708SD，提高系統(tǒng)的可靠性。由于 在進(jìn)行 JTAG 調(diào)試時(shí)， nRST、 TRST 是可由 JTAG 仿真器控制復(fù)位的，所以使用了三態(tài)緩沖門 74HC125進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，電路如圖 5所示。 如圖 5，信號(hào) nRST 連接到 DSP2812 芯片的復(fù)位腳 RESET ，信號(hào) nTRST 連接到 DSP2812 芯片內(nèi)部 JTAG 接口電路復(fù)位腳 TRST 。當(dāng)復(fù)位按鍵 RST 按下時(shí)， MAX708SD 立即輸出復(fù)位信號(hào)，其引腳 RST 輸出低電平導(dǎo)致 74HC125C、74HC125D 導(dǎo)通，信號(hào) nRST、 nTRST 將輸出低電平使系統(tǒng)復(fù)位。平時(shí) MAX708SD 的 RST 輸出高電平， 74HC125C、 74HC125D 截止，由上拉電阻 R R5 將信號(hào) nRST、nTRST 上拉為高電平，系統(tǒng)可正常運(yùn)行或 JTAG 仿真調(diào)試。 制器在上電時(shí)狀態(tài)并不確定，將造成微控制器不能正常工作。為解決這個(gè)問題，所有的微控制器都有一個(gè)復(fù)位邏輯，它負(fù)責(zé)將微控制器初始化為某個(gè)確定的狀態(tài)。 沈陽工業(yè)大學(xué)成人高等教育?？? 7 圖 5 系統(tǒng)復(fù)位電路 這個(gè)復(fù)位邏輯需要一個(gè)復(fù)位信號(hào)才能正常工作。一些微控制器在上電時(shí)自身會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，但大多數(shù)微控制器需要外部輸入這個(gè)信號(hào)，因?yàn)檫@個(gè)信號(hào)會(huì) 使微控制器初始化為某個(gè)確定的狀態(tài)，所以這個(gè)信號(hào)的穩(wěn)定性和可靠性對(duì)微控制器的正常工作有重大影響。因?yàn)樽枞輳?fù)位電路是最簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，它成本低，但是它不能保證任何情況下都產(chǎn)生穩(wěn)定的復(fù)位信號(hào)，所以一般場(chǎng)合需要使用專門的復(fù)位芯片。如果系統(tǒng)不需要手動(dòng)復(fù)位，則可以選擇 MAX809；如果系統(tǒng)需要手動(dòng)復(fù)位，則可以選擇 SP708SCN。復(fù)位芯片的復(fù)位門檻的選擇至關(guān)重要，一般應(yīng)當(dāng)選擇微控制器的 I/O口供電電壓為標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)DSP2812系列來說，這個(gè)范圍為 ～ ，所以其復(fù)位門檻應(yīng)當(dāng)選擇為 。本次電路設(shè)計(jì)使用的是 復(fù)位芯片是 SP708SCN。 JTAG 接口電路 采用 DSP公司提出的標(biāo)準(zhǔn) 20 腳 JTAG 仿真調(diào)試接口， JTAG 信號(hào)的定義及與 DSP2812的連接如圖 6所示 。 圖中 ， JTAG 接口上的信號(hào) nRST、 nTRST 與開發(fā)實(shí)驗(yàn)板的復(fù)位電路連接 (參考圖 5)，形成線與的關(guān)系，達(dá)到共同控制系統(tǒng)復(fù)位的目的。 根據(jù) DSP2812 的應(yīng)用手冊(cè)說明，在 RTCK 引腳接一個(gè) 的下拉電阻，使系統(tǒng)復(fù)位后 DSP2812 內(nèi)部 JTAG 接口使能，這樣就可以直接進(jìn)行 JTAG 仿真調(diào)試了。如果用 戶需要使用 ～ 作 I/O，不進(jìn)行 JTAG 仿真調(diào)試，則可以在用戶程序中通過設(shè)置 PINSEL2寄存器來使 DSP2812 內(nèi)部 JTAG 接口禁能。另外，在 TRACESYNC 引腳通過跳線器 JP12接一個(gè) 的下拉電阻，可以在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)使能 /禁能跟蹤調(diào)試端口，禁能時(shí) (JP12 斷開 )方可使用 ～ 作 I/O。 沈陽工業(yè)大學(xué)成人高等教育專科 8 圖 6 JTAG調(diào)試接口電路 串口及 MODEM 接口電路 由于系統(tǒng)是 系統(tǒng)，所以使用了 MAX3232 進(jìn)行 RS232 電平轉(zhuǎn)換， MAX3232 是 3V工作電源的 RS232 轉(zhuǎn)換芯片。另外 ，由于在這里 DSP2812/2124/2119/2129 的 UART1 帶有完整的調(diào)制解調(diào)器 (MODEM) 接口 ， 所以要使用