【正文】 c_int0 函數執(zhí)行如下初始化 c 環(huán)境的任務： 1．為系統(tǒng)堆棧定義一個名為 .stack 的段，并設置初始化堆棧指針； 2．初始化全局變量， 通常將 .cinit 段中的初始化表中的數據復制到為 .bs 段中的變量分配的存儲區(qū)來實現(xiàn)。初始化程序的主要作用： 1)設置寄存器初值； 2)建立中斷向量表： 3)外圍部件初始化。 6．上位機對數據進行顯示、分析和處理。這種直接在 C 語言中插入匯編語言的方法十分方便，因此在利用 C 語言進行 DSP 程序開發(fā)時經常利用。 源代碼由 uVision2 IDE 創(chuàng)建并被 C51 編譯或 A51 匯編編譯器和匯編器從源代碼生成可重定位的目標文件。 文件流：將目標板上的 I/O 對象與主機上的文件聯(lián) 系在一起。工程中包含有源代碼、目標文件、庫文件、連接命令文件和頭文件。最后根據系統(tǒng)數據傳輸的特點，設計了 DSP 和 USB 的傳輸接口電路。將 F2812 芯片的 SCIB 口作為命令傳輸通道，與 USB 芯片的 SCIEl 連接 [2729]。片外存儲器占用地址 0x100000~0x3FFFFF。在這種情況下，從內部 bootROM 來引導復位向量，而 7 區(qū)不能被訪問。在這種方式下，同一個存儲器可被連到倆個區(qū)或者可用外部解碼邏輯來區(qū)分這倆個區(qū)。每個模塊都能獨立訪問，而且每個模塊都能映射到程序和數據空間 [9]。將固化程序到 Flash 存儲器后，在上電運行時實現(xiàn)程序搬移到內部存儲器中，提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率。如圖 37 是 F2812 的 JTAG 接口電路。復位程序引導（ boot）完成后，用戶需要重新初始化 PIE 中斷向量表，應用程序使能 PIE 中斷向量表，中斷將從 PIE 向量表中獲取向量。 復位電路 復位電路在系統(tǒng)的 電路設計中是非常重要的。 PLLCR 寄存器第 3~0 位 系統(tǒng)的時鐘頻率 0000 CLKIN=OSCCLK/2 0001 CLKIN=（ OSCCLK*） /2 0010 CLKIN=（ OSCCLK*） /2 0011 CLKIN=（ OSCCLK*） /2 0100 CLKIN=（ OSCCLK*） /2 0101 CLKIN=（ OSCCLK*） /2 0110 CLKIN=（ OSCCLK*） /2 0111 CLKIN=（ OSCCLK*） /2 1000 CLKIN=（ OSCCLK*） /2 1001 CLKIN=（ OSCCLK*） /2 1010 CLKIN=（ OSCCLK*） /2 ?? 保留 表 31 PLL（鎖相環(huán)）倍頻系數選擇 利用 DSP 內部的 PLL 鎖相環(huán)， 30MHz 頻率 輸入，利用 PLL 倍頻至 150M這里設置 PLLCR 的 3， 2， 1， 0 位為 1010，利用公式時鐘輸入 CLKIN=（ OSCCLK ） /2，可驗證得到 CLKIN=150MHz，最好等于 F2812 芯片的最高主頻。模擬電源和數字電源之間可用電容隔開。如圖 34 DSP 的電源供電電路。 3}。 ADC 模塊主要包括以下特點： 1． 12 位模數轉換模塊 ADC。 本章小結 本章從全局出發(fā)根據系統(tǒng)設計的要求，探討了基于 DSP 的數據采集處理系統(tǒng)的總體設計方案，闡述了系統(tǒng)的基本結構和工作過程，并根據各個功能模塊特點對主要處理器芯片及外圍芯片的選型進行了分析。存儲器的存儲速度必須要與 CPU 的速度匹配起來。該芯片是一種集成了 USB 協(xié)議的微處理器，它能自動對各種USB 事件做出響應，以處理 USB 總線上的數據傳輸。目前，在國內應用較多的USB 的控制器主要有 National Semiconductor 的 USBN9602 系列、 Philips 的PDIUSBD12 系列、 SCANLOGIC 的 SLUR 系列以及 Cypress 的 FZUSB 系列。 串型接口的選型 計算機接口方面主要有以下幾種： PCI 總線、 ISA 總線、 RS232 串口、 USB串口等。所以本系統(tǒng)選用 TMS320F2812 作為主處理器，如圖 22 是這款芯片的功能框圖。 F28x系列數字信號處理器提高了運算精度（ 32 位）和系統(tǒng)的處理能力（達到 150MIPS）下面列出 TMS320F2812 的主要特征： 1．采用高性能靜態(tài) CMOS 技術，主頻達到 150MHZ（時鐘周期 ）， 核心低電壓設計。 4．快速的指令周期。這中分離的程序和數據總線，可允許同時獲得來自成局存儲器的指令字和來自數據存儲器的操作數而互不干擾，這樣使得其可以同時對數據和程序進行尋址。這一性能決定了 DSP 的應用領域主要集中在較復雜的算法處理中，如：數字圖象處理、數字語音編碼等領域，而單片機則主要用于工業(yè)控制等對處理速度和處理性能要求較抵的環(huán)境 [7]。期中輸入信號調理模塊主要是對被采集的模擬信號進行調理（如電平變換和濾波），以滿足數字電路對信號的要求；數字信號處理模塊是對輸入的電信號進行采集和處 理，主要由 DSP 和一些必要的外設組成， DSP負責數據采集及一些實時處理，同時要完成系統(tǒng)的邏輯和時序控制； USB 模塊則將 DSP 處理完的結果傳送到上位機上去進行顯示、計算和分析。它由機械運動、傳感器、數據采集、數據處理等幾個部分組成。 2．了解通用串行借口（ USB）的工作原理及通信協(xié)議，選擇合適的 USB 接口芯片，本文選用了 CYPRESS 公司的 CY68013A，了解該芯片的功能構造及外設引腳，熟悉 USB 固件程序進行調試。信號處理部分包括系統(tǒng)的輸入和輸出、數據的處理、各種算法的實現(xiàn)、數據顯示和傳輸等，非信號處理部分則包括電源、結構、可靠性和可維護性等。 DSP 系統(tǒng)的構成及設計過程 DSP 是一種具有特殊結構的嵌入式微處理器，為了達到快速數字信號處理的目的， DSP 芯片一般具有哈佛結構的并行總縣體系、流水線操作功能、快速的中斷處理和硬件 I/O 支持、低開銷循環(huán)及跳轉的硬件支持、單周期硬件地址產生器、單周期硬件 乘法器以及一套適合數字信號處理的指令集。 DSP 芯片在的高速信號處理方面具有速度快、運算性能好等優(yōu)點，內部采用改進的哈佛結構，使得微處理器 的并行處理能力大大增強 [24]。并詳細介紹了作為通信接口的 USB 固件的開發(fā)流程。系統(tǒng)選用 USB 作為和上位機通信的接口，實現(xiàn)處理數據的上傳以及上位機對 DSP 的控制。 數字信號處理器 (DSP)是一種特別適合于各種數字信號處理運算的微處理器，也是嵌入式處理器的一種．通常，嵌入式處理器包括微處理器、微控制器、數字信號處理器和單片機等。作為一種高速總線接口， USB 適用于多種設備，如數碼相機、 MP播放機、高速數據采集設備等。例如語音識別系統(tǒng)在輸出端并不是模擬信號而是識別結果，如數字、文字等。 論文研究的內容 本論文研究如何以 DSP（數字信號處理器）和 USB（通用串行接口）為核心構建硬件系統(tǒng)平臺，完成采集處理系統(tǒng)的核心設計。 第三章介紹了采集處理系統(tǒng)的硬件電路設計，包括 DSP 電源電路、 AD 轉換模塊、時鐘電路、復位電路、 JTAG 接口、 DSP 外部擴展存儲器的接口電路以及DSP 和 USB 的接口電路等。 圖 21 系統(tǒng)的總體設計框圖 本系統(tǒng)是一個高速信號采集處理系統(tǒng)，其基本結構如圖 21 所示。 微處理器的選型 目前的微處理器分為通用處理器、單片機和 DSP 三大類。世界上最早的微處理器是基于馮硬件 乘法器功能是 DSP 實現(xiàn)快速運算的重要保障。 DSP的主要供應商有 TI， ADI， Motorola， Lucent 和 Zilog 等，其中 TI 占有最大的市場份額。 7．工作環(huán)境溫度： 40~85 攝式度。該模塊有 16 個通道，單通道轉換的見是 80ns，故 DSP 的最大采樣速度可達到 。使其成為 PC 機的外圍設備擴展中應用日益廣泛的接口標準。最終， SIE 傳輸來自或將要到達 USB 接口的數據。當片內存儲器不夠用時，有必要采用告訴可讀寫的片外存儲器景泰 RAM（ SRAM），SRAM 與 DSP 連接簡單，能被 DSP 全速訪問 [16]。 其他器件的選型 時鐘芯片的選擇：系統(tǒng)中，我們選用了兩種時鐘 30Mhz 和 24MHz 分別供DSP 和 USB 使用。 兩個 8 通道模塊能夠自動排序，每個模塊可以通過多路選擇器（ MUX）選擇 8 通道中的任何一個通道。 圖 32 ADC 模塊功能框圖 6． 16 個輸入通道：在一次轉換任務中，自動排序功能提供多達 16 個自動轉換。 11．在雙排序模式時， EVA 和 EVB 可以獨立的觸發(fā) SEQ1 和 SEQ2。 GND1/ E N2I N 13N24PG8F B / N C7O U T 26O U T 25T P S 7 6 8 0 11K7 .5 K1K3 .9 KL E D1 .8 VIN2/ E N1F B / P G5OUT4GND3T P S 7 5 7 3 30 .1 u F0 .1 u F 0 .1 u F4 .7 μ F1 0 u F1 0 u F5V3 .3 V 圖 34 DSP 的電源供電電路 在關于 F2812 供電設計中，有的設計者將電源芯片選用 TPS767D318[23]。 基于 PLL 的時鐘模塊提供了兩種操作模式，一種是晶 振操作，該方式允許使用外部晶振給芯片提供時基；一種是外部震蕩器輸入到 X1/CLKIN 引腳 [11]。內部計數器把 24MHz1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 6 J un 20 0 9 S he e t of F i l e : D : \ P R O G R A M F I L E S \ P R O T E L 99 S E \ E X A M P L E S \M yD e s i gn .dd bD r a w n B y :X 1/ X C K I NX2T M S 32 0 F 28 12C130 p FC230 p FC122 p FC222 p F30 M H z 24 H M zX T A L I NX T A L O U TC Y 7C 68 0 13的頻率分頻為內部 8051需要的默認的 12MHz的時鐘頻率。 XRS還是看門狗復位輸出管腳，當看門狗產生復位時， DSP 將該引腳驅動為低電平，看門狗產生復位期間，低電平將持續(xù) 512個 XCLKIN 周期。 TI DSP 芯片提供上仿真支持，使 CCS 能控制程序的運行并實時監(jiān)視程序的活動。本系統(tǒng)使用的是 TMS320F2812 芯片，我們先介紹一下該芯片的資源分配狀況和地址空間分配圖，之后，根據系統(tǒng)的要求， 設計出外擴存儲器的配置方案。復位狀態(tài)下，堆棧指針指向 M1 模塊的起始位置。引導成功后，通過軟件使能內部的 ROM，以便可以訪問存放在ROM 中的外部空間。該引腳的復位狀態(tài)決定 boot ROM 還是 XINTF 7 區(qū)被使能 1．若復位時 XMP/MC=1（微處理器模式 mircroprocessor mode），則 7 區(qū)被使能，從外部存儲器去引導復位向量。 圖 38 外部接口框圖 外擴存儲器接口設計 在數據處理系統(tǒng)中，必須具有大容量數據存儲器、掉電不丟失數據 RAM 等存儲功能模塊，以保證實時監(jiān)測數據及斷電狀態(tài)下供電可靠性指標的監(jiān)測。 IS6lLV51216 可與 TMS320F2812 芯片箭腳直接連接，只需將 SRAM的地址線、數據線與 F2812 的地址線、數據線相連接，并輔以片選線和控制線選中該芯片即可。首先對系統(tǒng)的前端ADC 模塊進行了分析，由兩套設計方案比較，優(yōu)選了 DSP 芯片自帶的 ADC 模塊作為系統(tǒng)的采集模塊。 圖 41 CCS 開發(fā)周期 CCS 集成開發(fā)環(huán)境支持編輯、編譯、匯編、鏈接和調試 DSP 程序的整個開發(fā)過程，它還允許編輯 C 代碼和匯編源代碼，還可以在 C 代碼之后顯示與之對應的匯編指令。 CCS 提供支持實時分析的 DSP/BIOS 插件，可以用它來實時跟蹤和監(jiān)視一個 DSP 應用程序，同時對實時性能的影響達到最小。它是一個集成開發(fā)環(huán)境，把項目箭理、源代碼編輯、程序調試等集成到一個功能強大的環(huán)境中。 DSP 部分的軟件設計 利用 C語言編寫 DSP程序時，可能會遇到一些對實時性要求很高或是對 DSP的底層資源進行操作的場合，這些場合若單純利用 C 語言實現(xiàn)會變得非常困難或是根本沒法實現(xiàn)，因此用 Nc 語 言和匯編語言混合編程。 3． DSP 驅動電機，觸發(fā)要采集的信號，同時軟件啟動 DSP 的序列發(fā)牛器進行數據轉換。 系統(tǒng)的初始化程序設計 DSP 的初始化是設定 DSP 芯片工作狀態(tài)的重要步驟，只有正確進行 DSP 的初始化，才能保證芯片的正確運行。當使用 c 或者 cr 連接器選項并且包含 作為連接器輸入文件之一時，以上調用將自動實現(xiàn)。 下面是部分初始化程序，代碼初始段和看門狗初始化程序。運行時支持源庫（ ）在名為 的模塊中包含了這個程序 的源程序。