dsp課程設(shè)計(jì)報(bào)告-基于tms320vc5402的dsp最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-09-06 08:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2簡(jiǎn)介TMS320VC5402(以下簡(jiǎn)稱 5402)是美國(guó) TI公司的性價(jià)比極高的 16 bit定點(diǎn) DSP芯片 ,操作速度可以達(dá)到 100MIPS,其內(nèi)部資源配置為用戶構(gòu)造系統(tǒng)提供了很大便利。其主要特點(diǎn)如下：a) 多總線結(jié)構(gòu) ,片內(nèi) 3套 16 bit數(shù)據(jù)總線 CB、DB、EB和 1套程序總線 PB以及對(duì)應(yīng)的 4套地址總線CBA、DBA、EBA、PBA (4套總線可以同時(shí)操作 )。b) 40 bitALU (算術(shù)邏輯單元 ) ,包含 1個(gè) 40 bit桶形移位器和 2個(gè) 40 bit累加器。 1個(gè) 17 17 bit乘法器和一個(gè) 40 bit專用加法器。 2個(gè)地址產(chǎn)生器 , 8個(gè)輔助寄存器 ,一個(gè)比較 /選擇 /存儲(chǔ) (CSSU)單元。c) 片內(nèi) 4 k 16 bitROM,16 k 16 bitDARAM。d)程序空間擴(kuò)展到 1MB ,數(shù)據(jù)和 I/O空間各64 kB,20條地址線 ,16條數(shù)據(jù)線。e) 6級(jí)流水線完成一條指令:預(yù)取指、取指、譯碼、訪問(wèn)、讀數(shù)、執(zhí)行。f) 片上 JTAG仿真接口。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路主要包含電源控制電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、譯碼電路、輸入接口電路、輸出接口電路、存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路和 JTAG仿真接口電路 8部分。另外 ,由于 DSP的低電壓工作狀況 ,必須要考慮到電平轉(zhuǎn)換。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖 1所示。圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2. 1 電平轉(zhuǎn)換5402采用低壓工作 ,其內(nèi)核電壓為 1. 8 V, I/O引腳電壓為 3. 3 V,而大多數(shù)常用的電子元器件的工作電壓一般為 5 V,如本系統(tǒng)中用到的 A/D 轉(zhuǎn)換器ADC0809和 D/A轉(zhuǎn)換器 DAC0832,以及擴(kuò)展的存儲(chǔ)器芯片 EPROM 27C512等 ,都是采用 5 V TTL電平供電 ,因此必須在電路中增加電平轉(zhuǎn)換模塊。TI公司的 74LVC245是 8路電平轉(zhuǎn)換芯片 ,其工作電壓為 3. 3 V,可耐 5 V輸入 ,輸出為 3. 3 V。在本系統(tǒng)采用了 3片 ,分別用在 ADC0809和 DAC0832的數(shù)據(jù)線、EPROM的數(shù)據(jù)線、幾個(gè)控制信號(hào)上 ,這些數(shù)據(jù)線和控制信號(hào)線都通過(guò) 74LVC245連接到 5402上 ,實(shí)現(xiàn) 5 V到 3. 3 V和 3. 3 V到 5 V的電平轉(zhuǎn)換。2. 2 電源控制電路系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)。TMS320VC5402芯片采用雙電源供電，DSP的核內(nèi)電壓和I/， 本系統(tǒng)需要三種電源，電壓為5V、。其中，RTL8019AS網(wǎng)卡芯片和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路均采用5V電源供電。DSP的雙電源解決方案采用TPS73HD318實(shí)現(xiàn)，輸入的電源電壓為5V，每路電源的最大輸出電流為750mA。 圖2 電源控制電路2. 3 復(fù)位電路系統(tǒng)上電時(shí)可自動(dòng)復(fù)位 ,但為了防止系統(tǒng)受到外界干擾或電源波動(dòng)時(shí)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象 ,還專門加了外部RESET,主要使用了兩個(gè)施密特觸發(fā)器 74LS14。圖 3 復(fù)位電路圖2. 4 時(shí)鐘電路系統(tǒng)中采用外部時(shí)鐘 ,根據(jù)使用的晶振不同,采用的晶體振蕩起振電容也不同 ,這里采用 10 MHz晶振 ,起振電容選用 22 pF。系統(tǒng)中讓 DSP工作在 20 MHz的頻率 ,因此根據(jù) 5402的主時(shí)鐘配置規(guī)則 ,只要將5402的 CLKMDCLKMDCLKMD3這 3個(gè)引腳分別選擇為高電平、低電平、低電平即可。圖 4 時(shí)鐘電路圖2. 5 譯碼電路5402對(duì)外部接口的控制信號(hào)有限 ,又要同時(shí)完成對(duì) A/D、D/A、EPROM的控制 ,最有效的辦法是加入譯碼電路。本系統(tǒng)采用通用的 328譯碼器 74LS138,使用5402的高位地址線 A1A1A15作為譯碼輸入 , IS和 IOSTRB作為譯碼使能端輸入 ,譯碼地址見(jiàn)表 1。2. 6 輸入接口電路
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