【正文】 MS320VC5416 的 片內(nèi) 4KROM 中 掩膜了 TI 公司 設(shè)計(jì)的自舉引導(dǎo)程序， 故在 使用 DSP 的 自舉引導(dǎo)功能時(shí)，必須 使其 MP/MC 引腳為低電平，即設(shè)置為 微計(jì)算機(jī)工作方式 。SPI 的通信原理很簡(jiǎn)單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備，需要至少 4 根線，事實(shí)上 3 根也可以（單向傳輸時(shí)）。 （ 3） SCLK– 時(shí)鐘信號(hào)，由主設(shè)備產(chǎn)生（時(shí)鐘線） 。 從模式 為 （ MASTER/SLAVE=0） : SCLK 引腳為串行移位時(shí)鐘的輸入，該時(shí)鐘由網(wǎng)絡(luò)主控制器提供。 （ 2） 可實(shí)現(xiàn)全雙工通信 [5]: SPI 芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時(shí)為 PCB 的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡(jiǎn)單易用的特性，現(xiàn)在越來越多的芯片集成了這種通信協(xié)議。 下面將對(duì)系統(tǒng)的硬件構(gòu)架 和軟件開發(fā)環(huán)境作已簡(jiǎn)單介紹。 在 再設(shè)計(jì)過程中將單片機(jī) 的引腳用插針引出， 以 便于 今 后的擴(kuò)展 與 使用 。 TMS320VC5416 的管腳圖如圖 16 所示： 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 8 圖 16 TMS320VC5416 管腳 單片機(jī) 器件介紹 C8051F330[7]是 Silicon Laboratories 公司生產(chǎn)的完全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)型 單片機(jī)， 是真正能獨(dú)立工作的片上系統(tǒng)。在使用C2 進(jìn)行調(diào)試時(shí)，所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運(yùn)行。 CCS 運(yùn)行時(shí)的主窗口如圖 19 所示： CCS 的功能十分強(qiáng)大，它集成了代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能，而且支持 C／ C++和匯編的混合編程，使用方便快捷 [8]。因此， Protel DXP 是真正意義上的 EDA 軟件，它的智能化、自動(dòng)化較以前的版本有了極大的提高。 （ 4） Protel DXP 提供了元件集成庫的 SPICE 仿真模型和信號(hào)完整性分析，這使得設(shè)計(jì)人員調(diào)用元件時(shí)能夠同時(shí)調(diào)用元件的原理圖符號(hào)和 PCB 封裝符號(hào)。 單 片機(jī)開發(fā)軟件 Keil C51 簡(jiǎn)介 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。另外重要的一點(diǎn)是 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 交叉開關(guān)負(fù)責(zé)SMBus、 SPI、 UART、定時(shí)器捕捉模塊、外部 PCA輸入、比較器輸出、定時(shí)器外部輸入、 /SYSCLK以及 A/D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)輸入的引腳分配 [14]。 系統(tǒng) 測(cè)試 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成 DSP 處理器 TMS320VC5416 便捷 的 標(biāo)準(zhǔn)串行自舉。第三章是系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，在這章里將會(huì)對(duì)系統(tǒng)軟件的功能、總體設(shè)計(jì)和各個(gè)部分的具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)作詳細(xì)的介紹。 本章主要對(duì)測(cè)試系統(tǒng)硬件的功能、測(cè)試系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)、測(cè)試系統(tǒng)硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。實(shí)現(xiàn)過程如圖 21。 硬件設(shè)計(jì)包括 單片機(jī) C8051F340 部分 和 DSP 處理器 TMS320VC5416 部分 。 在 DSP 與 單片機(jī) 互連設(shè)計(jì)中介紹了 如何 用這兩個(gè)最小系統(tǒng)搭建需要實(shí)現(xiàn)的自舉電路。 下面依次對(duì)其 進(jìn)行 介紹： 供電電路 該系統(tǒng)采用 5V 的 USB 供電電源，給整個(gè)系統(tǒng)提供正常 工作 的電壓。 設(shè)計(jì)中 用 紅色 LED1 作為 顯示電源的開關(guān) 。 其原理圖如圖 26 所示： DSP5416 擴(kuò)展電路1 23 45 67 89 1011 1213 1415 1617 1819 2021 2223 2425 2627 2829 3031 3233 3435 36J1Header 18X21 23 45 67 89 1011 1213 1415 1617 1819 2021 2223 2425 2627 2829 3031 3233 3435 36J2Header 18X2671 2511 12133 4817 1819 2021 2223 2425 26DSP_27 2829 3031 3233 3435 3637 3839 40DSP_41 42DSP_43 44DSP_45 4647 DSP_4849 5051 52DSP_53 5455 5657 58DSP_59 6061 6263 6465 6667 6869 7071 729 101514161 23 45 67 89 1011 1213 1415 1617 1819 2021 2223 2425 2627 2829 3031 3233 3435 36J3Header 18X273757779818385878991939597991011031051077678808284868890929496DSP_98741001021041061081 23 45 67 89 1011 1213 1415 1617 1819 2021 2223 2425 2627 2829 3031 3233 3435 36J4Header 18X2109 110111 112113 114115 116117 118119 120121 122123 124125 126127 128129 130131 132133 134135 136137 138139 140141 142143 144 圖 26 DSP5416 擴(kuò)展電路原理圖 液晶顯示電路 在本系統(tǒng)中為了便于自舉結(jié)果的直觀顯示，在設(shè)計(jì)的時(shí)候加入了一個(gè)液晶顯示電路，用來接入液晶顯示屏直觀的顯示自舉結(jié)果。其原理圖如圖 28 所示： 圖 28 電源供電原理圖 1234GND5J1USB_B1MR1C1123456SW( 電源開關(guān) )10uHL110uFC21uFC3C4GNDUSB_5VGND5V NC5V NC NCNCVin VoutGNDU2AMS1117_ADJVin VoutGND270R31KR222uFC51uFC6C8C7C9C30GND22uFC121uFC13C14C15C16C17NetLabel2523GND1123GND西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 18 時(shí)鐘電路 本次設(shè)計(jì) 中 系統(tǒng)時(shí)鐘采用 信號(hào)質(zhì)量好穩(wěn)定性高的 有源晶振，輸出時(shí)鐘 直接 與TMS320VC5416 的 CLKIN 引腳相連， 連接圖 如圖 29 所示： CLKINC21NC1GND2OUT3VCC4X116MHZ+10uHL2 圖 29 時(shí)鐘電路原理圖 復(fù)位電路 由于在 實(shí)際應(yīng)用過程 和 調(diào)試過程 中需要 對(duì) 系統(tǒng)隨時(shí)復(fù)位，以使程序可以重新加載與 運(yùn)行。 TMS320VC5416 內(nèi)部有西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 19 鎖相環(huán) PLL 電路， 我們可以 利用 PLL 的鎖定特性對(duì)時(shí)鐘頻率進(jìn)行鎖定，為芯片提供高穩(wěn)定頻率的時(shí)鐘信號(hào)。具體的配置方式如表 21 所示 [18]： 為了能方便選擇選擇 DSP 處理器的工作模式和配置 PLL，設(shè)計(jì)工作模式選擇電路。 DSP 與單片機(jī)之間的互連設(shè)計(jì) DSP 標(biāo)準(zhǔn)串行自舉（ standard serial boot）的硬件 電路 比較簡(jiǎn)單，只 需將 DSP 的 McBSP0（ DSP 片上第 2 個(gè)多通道帶緩沖串行接口）接口與單片機(jī)C8051F340 的 P1^^^^ P1^3 互聯(lián)，如圖 212 所示，在 本次 畢設(shè)的過程中發(fā) 現(xiàn) DSP 的 BIO（控制分支轉(zhuǎn)移輸入信號(hào)，用來檢測(cè)外設(shè)的工作狀態(tài)）引腳務(wù)必要上拉， 如果不上拉，就不能進(jìn)入要實(shí)現(xiàn)的 standard serial boot模式 [19]。畫器件原理圖符號(hào)的時(shí)候不必把所有的管腳都畫出來，只需把用到的引腳畫出來即可。分模塊設(shè)計(jì)的最大好處就是簡(jiǎn)單明了，有錯(cuò)誤一目了然。單片機(jī)系統(tǒng)的 PCB 原理圖 如 圖 213： 圖 213 單片機(jī)系統(tǒng)的 PCB 原理圖 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 22 TMS320VC5416 最小系統(tǒng)的 PCB 原理圖 如 圖 214： 12122 13 41 21 22112121 21 21 212121212121 212121212121212 2121212121121221122 11 2 34121234001 2 3414131211109876543211236541 21342212121212 12 12 1122112121212121 21 2211 212144143142141140139138137136135134133132131130129128127126125124123122121120xx911811711611511411311211111010910810710610510410310210110099989796959493929190898887868584838281807978777675747372 7170 6968 6766 6564 6362 6160 5958 5756 5554 5352 5150 4948 4746 4544 4342 4140 3938 373635343332313029282726252423222120191817161514131211109876543216 7 8 9 105 4 3 2 1 圖 214 TMS320VC5416 最小系統(tǒng)的 PCB 原理圖 西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 23 第 3章 軟件設(shè)計(jì) 前面 介紹了系統(tǒng)的硬件部分，本章是對(duì)系統(tǒng)軟件 部分的 具體實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行詳細(xì)介紹。 軟件總體設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)是 本次設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 非常 重要的環(huán)節(jié)，軟件設(shè)計(jì)的功能決定這 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，軟件設(shè)計(jì)的效果也關(guān)系 這 系統(tǒng)功能的能否實(shí)現(xiàn)。 用 戶 程序. o u t文 件. h e x文 件. d a t文 件C C S 第 一 次編 程H e x 5 0 0. e x eH e x t o d a t. e x e程 序 代 碼 E E P R O M 移植 完 成程 序 代 碼 中 間 過 渡 轉(zhuǎn) 換 圖 31 CCS 二次編程軟件設(shè)計(jì)流程 [20] 本次 上位機(jī)程序基于 LabVIEW 編譯環(huán)境。下位機(jī)程序中主要完成數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、和數(shù)據(jù)傳輸。 DSP 部分的子程序 包括 SPI 通信子程序。 上位機(jī)前面板 詳細(xì) 程序設(shè)計(jì) LabVIEW 開發(fā)的程序一般由一個(gè)或多個(gè) VI 組成，所有 VI 都可分為前面板和框圖兩部分。 USB 的連接狀況也可以通過面板上的指示燈顯示。圖 35 是本系統(tǒng)的前面板設(shè)計(jì)。 本文 的軟件總體設(shè)計(jì)分為兩部分： 上位機(jī) LabVIEW 程序設(shè)計(jì) 和下位機(jī) C8051F340 程序設(shè)計(jì)。在 SPI通信的過程中 還 需要設(shè)置 DSP 與單片機(jī)的握手函數(shù) 。 在本設(shè)計(jì)上位機(jī)的設(shè)計(jì)分為前面板設(shè)計(jì)和后面板設(shè)計(jì)，在前面板設(shè)計(jì)中用來實(shí)現(xiàn) 通 過設(shè)置路徑將文件信息傳遞給框圖進(jìn)行處理，同時(shí)顯示具體的執(zhí)行信息，另外 USB 通信情況 也可以通過面板上的指示燈顯示 。 上位機(jī) LabVIEW 總體 程序設(shè)計(jì) 目前， 現(xiàn)有的自舉代碼軟件設(shè)計(jì) 特別 繁瑣，在