【文章內(nèi)容簡介】 AM ,盡量減少 DSP 的等待周期。用戶程序一般在上電時從外部 ROM加載到片內(nèi) RAM 區(qū)運行。程序存儲器 Flash Rom:256K 16；一片數(shù)據(jù)存儲器 SRAM:64K 16 一片；可編程邏輯器件 CPLD:一片。 信息工程學院課程設(shè)計（論文） 7 3 詳細設(shè)計 3． 1 硬件設(shè)計 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程圖： 采用 TI公司的 DSP芯片 TMS320VC5402，還有電源芯片 ， AD轉(zhuǎn)換器，儲存器，時鐘， JTAG接口的連接。 結(jié)構(gòu)圖如下 ： T M S 3 2 0 V C 5 4 0 2復(fù) 位 電 路時 鐘 電 路存 儲 器J T A G 接 口電 源 電 路A \ D 轉(zhuǎn) 換 器 圖 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程圖 信息工程學院課程設(shè)計（論文） 8 電源電路設(shè)計： 由于 TMS320VC5402核電壓為 ，端口電壓為 ，外圍器件為 ，其它器件的提供電壓在 . TI公司的電源 TPS76D318是一個雙輸出電壓為分離電源，可以由 產(chǎn)生 3V 和 ，最大輸出電流為 1A，可以滿足要求。該器件具有快速瞬態(tài)響應(yīng)和超低 85uA典型靜態(tài)電流 ，熱關(guān)斷保護的每一個調(diào)節(jié)，有個 28引腳。如下圖所示： NC1NC21 G N D31 E N41 IN51 IN62 IN12NC13NC15NC162 O U T172 O U T182 S E N S E19NC20NC212 R E S E T221 O U T231 O U T241 F B /S E N S E25NC26NC272 IN112 E N102 G N D9NC8NC7NC14NC15T P S 7 3 H D 3 0 1J?1 5 0 ΩR11 K ΩR31 K ΩR21 0 0 K ΩR41 0 0 K ΩR7R6R50 .1 μ FC34 7 μ FC10 .1 μ FC21 0 μ FC41 0 μ FC5V C CV C CV C CV D 1R E DV C CD S P D 3D S P D 2D S P D 1D S P D 0D S P A 3D S P A 2D S P A 1D S P A 0 圖 3 電源電路 復(fù)位電路設(shè)計： 系統(tǒng)上電時可自動復(fù)位，但是為了防止系統(tǒng)受到外界干擾或電源波動時出現(xiàn)死機現(xiàn)象，還專門加了外部 RESET，主要使用了施密特觸發(fā)器 74ＬＳ１４。 信息工程學院課程設(shè)計（論文） 9 MR1W D I6P F I4G N D3P F O5R E S E T7V C C2W D O8U5 M A X 7 0 6 S3 .3 VG N DR 1 41 0 K3 .3 VS3R E S E T2 . 9 V R E SE TD S P _ R S T 圖 4 復(fù)位電路 時鐘電路設(shè)計： 采用外部時鐘，根據(jù)晶振不同，采用的晶體振蕩電容也不同，這里采用 16MHz晶振，起振電容選為 104pF。系統(tǒng)中讓 DSP工作在 16MHz 的頻率，因此根據(jù) 5402 的主時鐘配置規(guī)則， 只要將 5402的 CLKMD1,CLKMD2,CLKMD3這 3個引腳分別選擇高電平，低電平，低電平即可。 R1 33E / D1GND2OUT3V D D4U 10 16 .00 0 M H zGNDC1104 VX 2/ C L K IN 圖 5 時鐘電路 A／ D 轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 因為 C5402 內(nèi)部沒有 A／ D 轉(zhuǎn)換功能，因此在數(shù)據(jù)采集時需要使用 A／ D轉(zhuǎn)換芯片。為信息工程學院課程設(shè)計（論文） 10 了充分利用 C5402所提供的多通緩沖串口資源，我們采用 T I公司生產(chǎn)的 CMOS 型 10b模數(shù)芯片 TLV1544。其內(nèi)部采用開關(guān)電容逐次近似來得到模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。芯片有 4 路模擬信號輸入通道 , 通過芯片內(nèi)部參數(shù)設(shè)置選擇不同通道輸 入 , 進行 A/D轉(zhuǎn)換輸出。 TM S320VC5402 是T I 公司生產(chǎn)的具有很高性價比的定點 DSP。他有 2 個多通道緩沖串口 (M cBSP), 設(shè)計中使用 M cBSP0 完成配置 TLV1544 以及接收轉(zhuǎn)換好的數(shù)字信號。接口原理圖如圖 2 所示。 TLV1544 的 INV CLK, CSTART接高電平 , 輸入 /輸出時鐘不翻轉(zhuǎn)且采樣 /轉(zhuǎn)換考試控制功能不使用。 TM S320VC5402 的 XF 引腳提供 TLV1544 的片選信號。 TLV1544 的 EOC 觸發(fā) DSP 的外部 0 中斷 , 轉(zhuǎn)換結(jié)束通過中斷接收轉(zhuǎn) 換好的數(shù)據(jù)。 TLV1544 與 TM S320VC5402 通過串行口連接 ,此時 , A／ D轉(zhuǎn)換芯片作為從設(shè)備 , DSP 提供幀同步和輸入 /輸出時鐘信號。 CH 01CH 12CH 23CH 34CS5WR6RD7CL K8D G N D9D V D D10IN T / E O C11D012D113D214D315D416D517D618D719D 8 / A 020D 9 / A 121CS T A RT22RE F P23RE F M24A G N D25A V D D26A IN27MO28CH 429CH 530CH 631CH 732U 1 1 T L V 15 78 S O P 32A I N 1A I N 2A I N 3A I N 4A I N 5A I N 6A I N 7A I N 8D A T A 0D A T A 1D A T A 2D A T A 3D A T A 4D A T A 5D A T A 6D A T A 7D A T A 8D A T A 9A D _ I N T A D _ C S A D _ W R A D _ R D V C CA G N D12J 10A INC3 01 02A G N DC21 04V R E F12J 11V R E FA D _ C L KA D _ C S T A R T 圖 6 A/D轉(zhuǎn)換電路 JTAG 接口電路設(shè)計 : JTAG是基于 IEEE 1149. 1 標準的一種邊界掃描測試方式。 TI 公司為其大多數(shù)的 DSPs 產(chǎn)品都提供了 J TAG 端口支持 ,5402 也不例外。結(jié)合配套的仿真軟件 ,可訪問 DSPs 的所有資源 ,包括片內(nèi)寄存器及所有 的存儲器 ,從而提供了一個實時的硬件仿真與調(diào)試環(huán)境 ,便于開發(fā)人員進行系統(tǒng)軟件調(diào)試。除上述電路接口外 ,要使系統(tǒng)板正常地工作 ,還必須配置跳線和接插座等部分。其中 :電源模塊接出一個插座 ,以便于外部電壓輸入 。音頻編解碼部分需安裝話筒和揚聲器 。USB 芯片要連接到 USB 接口插件 ,以實現(xiàn)與主機的交互。實用起見 ,所有這些插件均設(shè)置在電路板邊界部分。最后 ,對于系統(tǒng)中一些難以事先決定的設(shè)置引腳附近 ,放置上位信息工程學院課程設(shè)計（論文） 11 / 下拉電阻 ,為以后的電路更改或擴展提供方便 . 通過 JTAG接口，可以對 C5402芯片內(nèi)部的所有結(jié)構(gòu)進行訪問，如圖所示： R1 01 0KR1 11 0K3 .3 V824101937511 1213 146X P 1D S P _J T A G3 .3 VG N DD S P _ T M SD S P _ T C KD S P _ T D ID S P _ T D OD S P _ E M U 0 D S P _ E M U 1R2 61 0KDSP_RSTD S P _T RS T 圖 7 JTAG 接口電路 電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計 ： 主機接口 (HPI)是 TMS320C5402定部具有的一種接口部件，主要用于 DSP芯片與其它總線或 CPU進行通信。 HPI接口通過控制寄存器 (HPIC)、地址寄存器 (HPIA)、數(shù)據(jù)所存器 (HPI內(nèi)存塊實現(xiàn)與主機通信。其主要特點有：接口所需外圍硬件芯片很少； HPI單元允許芯片直接利用一個或兩個數(shù)據(jù)選通信號、一個獨立或復(fù)用的數(shù)據(jù)總線接到為控制單元 MCU上；主機和 DSP芯片可 獨立地對 HPI接口操作；主機和 DSP芯片握手可通過終端方式來完成。主 機還可以通過 HPI接口裝載 DSP應(yīng)用程序、接受 DSP運行結(jié)果或診斷 DSP運行狀態(tài)。 HPI為 DSP芯片的接口開發(fā)