【正文】 9 1011 1213 14J1JTAGTMSTDOTDITCKEMU0 EMU1TRST1KR511KR52 圖 DM642 的 JTAG 電路 外部 存儲模塊的設(shè)計 在數(shù)據(jù)存儲模塊中， DSP 芯片、 SDRAM 芯片， Flash 芯片和 CPLD 芯片這 4 塊芯片是整個模塊電路的核心。 EMIFA 接口具有多種時鐘源， AECLKIN 引腳是 DM642 外部時鐘輸入引腳，該時鐘可專用于外部存儲器擴展， AECLKIN 引腳最高時鐘頻率為 133MHz,AECLKOUT1 引腳 和AECLKOUT2 為時鐘輸出引腳，這兩路時鐘可以被外部存儲芯片使用。 SDRAM 存儲器的擴展 SDRAM（ Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步動態(tài)隨機存取存儲器）是TMS320DM642 外部存儲空間經(jīng)常使用的一類存儲器，該存儲器的主要有點： 一是數(shù)據(jù)存取速度高，由于同步存儲，存取 時間可達(dá) 6～ 7ns； 二是單片的量大 ,有利于減小整個圖像處理系統(tǒng)的體積。本節(jié)以 HY57V283220T 型的 SDRAM 芯片作為 SDRAM 存儲器的擴展。 DQ02DQ14DQ25DQ37DQ48DQ510DQ611DQ713DQ874DQ1077DQ1179DQ1280DQ1483DQ1585DQ1631DQ1733DQ1834DQ1936DQ2037DQ2139DQ2240DQ2342DQ2445DQ2547DQ2648DQ2750DQ2851DQ2953DQ3054DQ3156A025A126A227A360A461A562A663A764A865A966A1024A1121BA022BA123DQM016DQM171DQM228DQM359CS20CAS18RAS19WE17CLK68CKE67DQ976DQ1382U7AHY57V28322DTTED0TED1TED2TED3TED4TED5TED6TED7TED8TED9TED10TED11TED12TED13TED14TED15TED16TED17TED18TED19TED20TED21TED22TED23TED24TED25TED26TED27TED28TED29TED30TED31TEA3TEA4TEA5TEA6TEA7TEA8TEA9TEA10TEA11TEA12TEA13TEA14TEA15TEA16TBE0TBE1TBE2TBE3TCE0TCAS/RETRAS/OETWETF133MTCKE 圖 HY57V283220T 擴展 電路 在 圖 中，使用 CE0 引腳作為 SDRAM 芯片的片選信號，即把 兩片 HY57V283220T芯片擴展在 CE0 空間，外部存儲區(qū)的地址范圍為 0x8000 0000～ 0x8FFF FFFF。 在圖 的電路中， DM642 的數(shù)據(jù)總線引腳，地址總線引腳和 EMIFA功能控制引腳均通過小電阻與 SDRAM 芯片的相應(yīng)引腳連接，這種連接具有兩方面的優(yōu)點：一 是 通過小電阻調(diào)節(jié)電路的阻抗匹配，由于信號線阻抗很小，串上一個小電阻后，可以改善匹配 ，避免信號振蕩； 二是減少 信號邊沿雜波， 過濾高頻信號噪聲，避免過沖等，串聯(lián)電阻與信號線的分布電容以及負(fù)載的輸入電容等形成 RC 電路，降低了信號邊沿處得瞬時變化。 AM29LV033C 是 AMD 公司提供的一種 FLASH 存儲器芯片，容量 4M8 位，單電源供電，電源電壓范圍為 ～ ，該芯片可以與 DM642 直接連接。 AM29LV033C 芯片的地址線有 22 條 A[21:0],但 DM642 的地址只有 19 條 AEA[22:3],兩個芯片之間的地址線數(shù)量不匹配，所以 DM642 不能遍歷 FLASH 芯片的所有單元。 AM29LV033C 芯片的片選信號 CE 和復(fù)位信號有 CPLD 器件產(chǎn)生，數(shù)據(jù)輸出使能信號 OE 、寫使能控制信號 WE 分別于 DM642 的 TCAS \ RE 引腳 、 TWE 引 腳直接相連。 圖 AM29LV033C 芯片的片選信 號 視頻模塊設(shè)計 TM320DM642 的視頻口介紹 TM320DM642 處理器集成了 3 個功能豐富的視頻口 VP0～ VP1（ Video port， VP），每個視頻接口包括 20 路的數(shù)據(jù)信號 VPxD[19:0]， 2 路時鐘信號 VPxCLK[1:0],3 路控制信號VPxCTL[2:0]。 TMS320DM642 片上提供了很多個與視頻接口參數(shù)設(shè)置相關(guān)的寄存器 ，通過設(shè)置這些寄存器把視頻口配置為視頻輸入口或視頻輸 出口，視頻輸入口用于捕獲外部輸入數(shù)據(jù)、視頻輸出口用于顯示圖像。 ITUR 視頻數(shù)據(jù)流包括圖像亮度 Y 和色度Cb、 Cr 信息， Y、 Cb、 Cr3 個分量在 ITURBT。 視頻解碼電路 設(shè)計 采用 NTSC 制式（簡稱 N 制式）或 PAL 制式（簡稱 P 制式）的模式攝像頭提供視頻圖像，N 制式采用的標(biāo)準(zhǔn) 30 幀 /秒 的 視頻流，圖像分辨率為 720 像素 480 像素， P 制式采用標(biāo)準(zhǔn)是25 幀 /秒的頻流，圖像分辨率為 720 像素 576 像素， 每幅圖像分為奇偶兩場。 TVP5150PBS 的 IIC 標(biāo)準(zhǔn)總線是串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出線（ SDA）和時鐘輸入 /輸出線（ SCL）組成的。TVP5150PBS 與 TMS320DM642 連接的 電路如 圖 所示 。 TVP5150APBS 的 IIC 地址可以通過控制 12CSEL 引腳的高低電平來設(shè)置。 可以接受 N 制式和 P 制式視頻數(shù)據(jù)流，把輸入視頻流轉(zhuǎn)換為 8 位 ITUR 格式的視頻數(shù)據(jù) ， 不僅如此，TVP5150PBS 是一種低功耗芯片，正常工作是的功耗為 113mW，在節(jié)電模式下的功耗為 1mW，該芯片內(nèi)核電壓 ,輸入 /輸出電源 。 在 DM642 的硬件平臺設(shè)計中將 TMS320DM642 的視頻接口 VP1 的 A 通道與的視頻解碼芯片 TVP5150PBS 相連作為第一通路視頻輸入口，視頻接口 VP2 的 A 通道與視頻解碼TVP5150PBS 相連作為第二通路視頻的輸入口。 視頻輸入口支持 ITUR 視頻數(shù)據(jù)流、 Y/C 視頻數(shù)據(jù)流、原始（ Raw）視頻數(shù)據(jù)流等格式，同時也只支持 STI 數(shù)據(jù)流格式。每個視頻口劃分為 A、 B 兩個通道，每個通道既可以配置為視頻 的輸入也可以配置為視頻的輸出，不過 A、 B 兩個通道在使用過程 必須設(shè)置為相同類型的輸入或輸出，不能 某個通道 配置 為視頻的輸入、另一個配置為視頻的輸出。 FLASHCS 引腳信號是AM29LV033C 的 片選信號，在 CPLD 器件中， FLASHCS 信號由 DM642 的地址線引腳信號TEA22 和 TEC1 空間片選信號取 “或 ”而得如圖 所示， TEA22 低電平的時選中 AM29L033C芯片，要求 TEA22 引腳必須加 上拉 電阻。在 CPLD 內(nèi)部擴展控制 A[21:19]引腳信號的寄存器， DM642 通過操作寄存器端口實現(xiàn)遍歷 FLASH 芯片所有地址單元任務(wù)， FLASH 存儲器芯片與 DM64CPLD 器件的連接電路圖如 所示 。該款 FLASH 芯片的數(shù)據(jù)存取速度可以達(dá)到 70ns， 也是 一種低功耗芯片，在 1MHz、5Hz 和睡眠模式下的電流功耗分別為 2mA、 10mA 和 200mA。 FLASH存儲器也是通過 DM642的 EMIFA接口加以擴展，由 DSP或 CPLD器件產(chǎn)生 FLASH的控制邏輯 。 DM642 的 ASDCKE引腳與 SDRAM 芯片的 CKE 引腳相連， ASDCKE 引腳上的信號作為 SDRAM 芯片的同步時鐘使能信號。 DM642 的 EMIFA 接口的能夠兼容最高的工作頻率為 133MHz， 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 20 故選 HY57V283220(L)T(P)H 芯片。 DM642 與 SDRAM 存儲芯片的鏈接關(guān)系如圖 所示。 AECLKOUT2 引腳的輸出時鐘可以來自 AECLKIN 引腳的時鐘、 4 分 頻的 DSP 主頻或 6 分頻的 DSP 主頻時鐘， AECLKOUT2引腳輸出的時鐘頻率能通過軟件進(jìn)一步進(jìn)行 2 分頻或 4 分頻。 DM642 的 EMIF 概述 TM320DM642 的數(shù)據(jù)總線寬度為 64 位，劃分 4 個存儲空間 CE0～ CE3,每一個存儲空間的大小為 256MB，這個空間的地址分配如下。 JTAG 插座的Pin Pin Pin12 引腳接地， Pin5 引腳接 + 電源， TMS、 TDO、 TDI 和 TCK 引腳加 1k? 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 18 的上拉電阻。DM642 數(shù)字圖像處理平臺中 DM642 的輸入時鐘 CLKIN 為 50Hz， CLKMODE[1:0]上拉或 下拉為 10B，即片內(nèi) PLL 設(shè)置 為 X12， CPU 內(nèi)核頻率為 50X12=600MHz。圖 為CY23381 的產(chǎn)生三路穩(wěn)定時鐘的電路圖。 另外還有電路檢測復(fù)位：檢測 + 主電 源，如果其下跌制 （典型值），產(chǎn)生復(fù)位信號，提高系統(tǒng)的可靠性。 TPS3823的復(fù)位延時是 為復(fù)位芯片 TPS3823 與 TMS320DM642 的連接圖 ， MR 為手工復(fù)位引腳。 DM642的復(fù)位電路可以采用 RC 電路，也可以使用專用的復(fù)位芯片，復(fù)位芯片類型很多，有高電平復(fù)位，有低電平復(fù)位。 另外，為了保證輸入信號的噪聲盡可能小，還應(yīng)該在電源與輸入引腳之間連接一個 LC 濾波器 。盡管具有內(nèi)部補償?shù)男酒軌蚬?jié)約電路板空間并減少芯片總量，但由于多種型號芯片共存會引起調(diào)試難度的增大，故采用具 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 15 有可調(diào)輸出特性的 TPS54310 以降低系統(tǒng)調(diào)試難度。關(guān)閉電源時 ,先關(guān)閉 I/O 電源，再關(guān)閉內(nèi)核電源。 核心電路模塊設(shè)計 核心電路模塊即 DM642 的最小系統(tǒng)模塊主要有電源模塊， 時鐘 模塊， JTAG 模塊 ，復(fù)位模塊 以及 DM642 配置模塊 。 通過 DM642 的 EMIF 接口可以連接 SDRAM 和 Flash 存儲器。 DM642 的視頻接口 (VP 口 )共有 3 個，其 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 14 中 VP0 和 VP1 都是 20 位， 10 位用于視頻輸入 。 DM642 在主頻720MHz 下處理速度達(dá)到 5760MIPS，可實時 實現(xiàn)多路數(shù)字視頻 /音頻的編碼運算，如： MPEG、 等；多路視 \音頻接口： 4 路 PAL/NTSC 制標(biāo)準(zhǔn)符合或 Y/C 模擬視頻輸入。這一 系列問題都需要我們在平時的學(xué)習(xí)和實踐中去一一加以琢磨并逐步去解決它們。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 12 8. 檢查修改：利用 Altium Designer 提供的各種校驗工具，對原理圖進(jìn)行檢查，并對原理圖進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整和修改，確保原理圖的準(zhǔn)確無誤。 5. 原理圖布線：利用 Altium Designer 提供的各種工具、指令進(jìn)行布線，使用具有電氣意義的導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、端口標(biāo)號和電氣連接點將工作面板上的元件連接起來，構(gòu)成一個完整的電路原理圖。 3. 載入元件：在設(shè)計過程中，根據(jù)實際電路的需要，從元件庫中調(diào)入所需的元件。 本次畢業(yè)設(shè)計主要應(yīng)用的是軟件的原理圖設(shè)計功能，原理圖的設(shè)計是整個電路設(shè)計的基礎(chǔ)，只有設(shè)計好正確的原理圖，才能開展 后面的工作。 Altium Designer 具有自己的特點，并且增加很多新的功能。 因此我在這里著重介紹一下 Altium Designer 。 20xx 年 Alitium 公司推出了 Protel 系列的 Altium Designer 。 99 年， Protel 公司又推出了最新一代的電子線路設(shè)計系統(tǒng) ——Protel99。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 10 版本的 Protel 加入了新穎的主從式結(jié)構(gòu)，但在自 動布線方面卻沒有什么出眾的表現(xiàn)。 八十年代末， Windows 系統(tǒng)開始日益流行，許多應(yīng)用軟件也紛紛開始支持 Windows 操作系統(tǒng)。在這種背景下， 888 年由美國 ACCEL Technologies Inc 推出了第一個應(yīng)用于電子線路設(shè)計軟件包 ——TANGO，這個軟件包開創(chuàng)了電子設(shè)計自動化（ EDA）