【導讀】中一般對其經(jīng)行自舉設計。但是在現(xiàn)有的自舉模塊的實現(xiàn)非常繁瑣，并且不利于產(chǎn)品的更新與升級。因此，本文提出一種便捷的DSP自。該模塊利用C8051F340單片機實現(xiàn)TMS320VC5416的自舉方案，既節(jié)省了資源又降低了設計成本，并且提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和集成度。

　　

【正文】 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0000h 9007h 4007h 1007h F007h 0000h F007h — 1/2(禁用 PLL) PLL10 PLL5 PLL2 PLL1 1/2(禁用 PLL) 1/4(禁用 PLL) 保留 LED 燈顯示模塊 LED（ Light Emitting Diode），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導體器件，西安工程大學本科畢業(yè)設計 （ 論文 ） 20 它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。 LED 的心臟是一個半導體的晶片。 DSP 系統(tǒng)設計中加入 LED 燈的作用是在自舉過程用 TMS320VC5416 的 XF 引腳控制 LED燈的閃爍來顯示自舉的成功與否。 DSP 與單片機之間的互連設計 DSP 標準串行自舉（ standard serial boot）的硬件 電路 比較簡單，只 需將 DSP 的 McBSP0（ DSP 片上第 2 個多通道帶緩沖串行接口）接口與單片機C8051F340 的 P1^^^^ P1^3 互聯(lián)，如圖 212 所示，在 本次 畢設的過程中發(fā) 現(xiàn) DSP 的 BIO（控制分支轉(zhuǎn)移輸入信號，用來檢測外設的工作狀態(tài)）引腳務必要上拉， 如果不上拉，就不能進入要實現(xiàn)的 standard serial boot模式 [19]。 DSP 外部中斷 2 輸入引腳 INT2 最好接上拉電阻以防止噪聲或干擾的影響，因為當 DSP 系統(tǒng)進入自舉過程時， DSP 會按照某 種特定順序依次自動檢測 DSP 系統(tǒng)所采用的自舉方式，此時， DSP 會先檢測 INT2 引腳是否有 HPI自舉信號，而后再檢測 INT2 引腳是否有串行 EEPROM 自舉信號，如果此時干擾或噪聲使得 INT2 突然有效，則 DSP 自動進入 HPI 自舉工作模式，但 DSP 系統(tǒng)又沒有 HPI 自舉設計，從而會最終導致自舉失敗。 TMS320VC5416 (主機 ) C8051F340（從機） B F S R 0B D R 0B L C K R 0X FD S PR SP 1 . 2P 1 . 1P 1 . 0P 0 . 7P 1 . 3M C U 圖 212 DSP 與單片機 SPI 端口連接圖 系統(tǒng)硬件原理圖設計 西安工程大學本科畢業(yè)設計 （ 論文 ） 21 原理圖設計是整個設計的基礎，它決定了后面工作的進展。因此正確設計原理圖顯得非常重要，為避免出錯，在設計原理圖的時候，主要應該注意以下幾個問題： 在畫原理圖之前，首先根據(jù)用到的元器件查看 PROTEL 的元器件庫是否有，如沒有，要先把這些元器件的原理圖符號先畫好。畫器件原理圖符號的時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。這樣可以節(jié)約時間，也可以能 讓原理圖看起來更加簡潔。 在設計系統(tǒng)原理圖時，最好把系統(tǒng)分成幾個小模塊，分開設計。例如把DSP 最小系統(tǒng)分成時鐘電路、 JTAG 電路、 EEPROM 電路、電源雙路供電電路、工作模式選擇電路等等。分模塊設計的最大好處就是簡單明了，有錯誤一目了然。 原理圖畫完之后要仔細檢查，確認沒有錯誤之后才能生成 PCB 圖，在檢查過程中可以用軟件自帶的電氣規(guī)則進行合理的配置檢測。 系統(tǒng)硬件原理圖分為兩個主要部分： DSP 最小系統(tǒng)部分和單片機系統(tǒng)部分，其中 DSP 最小系統(tǒng)部分硬件原理圖見附錄 I， 單片機系統(tǒng)原理圖詳見附錄 Ⅱ 。 系統(tǒng)硬件 PCB 圖設計 整個系統(tǒng)是在 TMS320VC5416 最小系統(tǒng)和 C8051F340 系統(tǒng)之上逐步展開，用 直插式 實現(xiàn)的 DSP 自舉系統(tǒng) 與單片機系統(tǒng)的互聯(lián)，因此，在設計的過程中，需設計 單片機系統(tǒng) 的 PCB 原理圖和 TMS320VC5416 最小系統(tǒng)的 PCB 原理圖 。單片機系統(tǒng)的 PCB 原理圖 如 圖 213： 圖 213 單片機系統(tǒng)的 PCB 原理圖 西安工程大學本科畢業(yè)設計 （ 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 西安工程大學本科畢業(yè)設計 （ 論文 ） 23 第 3章 軟件設計 前面 介紹了系統(tǒng)的硬件部分，本章是對系統(tǒng)軟件 部分的 具體實現(xiàn)方案進行詳細介紹。 軟件設計的功能 系統(tǒng)軟件的功能設計可以分為兩大 部分 ： 上位機 LabVIEW 程序設計和下位機 C8051F340 程序設計 。 上位機 LabVIEW 程序 功能 （ 1） 能夠顯示文件的輸入路徑和格式轉(zhuǎn)換信息； （ 2） 自動實現(xiàn)用戶代碼文件的格式轉(zhuǎn)換 ； （ 3） 能夠 通過 USB 通信自動將 格式轉(zhuǎn)換完畢的 代碼數(shù)據(jù) 下載到 作為 DSP外部存儲器的 C8051F340 片內(nèi) Flash 中 。 下位機 C8051F340 程序 功能 （ 1） 能夠 通過 USB 通 信 從上位機將 代碼移植到片內(nèi) Flash 中 ； （ 2） 能夠利用 SPI 接口將代碼更新給 DSP（ 本文 中的 TMS320VC5416 最小系統(tǒng) ，即 DSP 目標板 ） 。 軟件總體設計 軟件設計是 本次設計 整個系統(tǒng)設計中 非常 重要的環(huán)節(jié)，軟件設計的功能決定這 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，軟件設計的效果也關系 這 系統(tǒng)功能的能否實現(xiàn)。 本文 的軟件總體設計分為兩部分： 上位機 LabVIEW 程序設計 和下位機 C8051F340 程序設計。 上位機 LabVIEW 總體 程序設計 目前， 現(xiàn)有的自舉代碼軟件設計 特別 繁瑣，在 CCS 編程環(huán)境中，編譯后得到的文件是一種 COFF 格式 .out 格式，并不能直接用于 DSP 自舉， 需要 取 除文西安工程大學本科畢業(yè)設計 （ 論文 ） 24 件中的非程序代碼的冗余數(shù)據(jù)。為了得到 DSP 自舉所需要的文件格式， 一般需要按 如圖 31 虛線框所示，使用軟件進行多步轉(zhuǎn)換。 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 二次編程軟件設計流程 [20] 本次 上位機程序基于 LabVIEW 編譯環(huán)境。 LabVIEW 將廣泛的數(shù)據(jù)采集、分析與顯示功能集中在了同一個環(huán)境中，讓 開發(fā)人員 可以在自己的平臺上無縫地集成一套完整的應用方案 ，利用 LabVIEW 軟件開發(fā) PC 機端 USB 應用程序不僅可以獲得具 有良好人機交互的 GUI 界面，而且將極大的加快開發(fā)進程。 在本設計上位機的設計分為前面板設計和后面板設計，在前面板設計中用來實現(xiàn) 通 過設置路徑將文件信息傳遞給框圖進行處理，同時顯示具體的執(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 。 下位機 C8051F340 總體 程序設計 C8051F340 作為下位機通過 USB 從上位機將代碼移植到 單片機 C8051F340片內(nèi) Flash 中，之后通過 SPI 接口將代碼更新給 DSP。下位機程序中主要完成數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、和數(shù)據(jù)傳輸。 單片機部分軟件總體設計， 如 圖 32 所示 ： 在 自舉 時 ，在端口配置、時鐘配置、中斷配置等初始化操作完成后，就等待DSP 觸發(fā)中斷， 當 DSP 中斷被觸發(fā)后， 就進行 DSP 程序代碼的 自動 傳輸。在 SPI通信的過程中 還 需要設置 DSP 與單片機的握手函數(shù) 。 西安工程大學本科畢業(yè)設計 （ 論文 ） 25 C 8 0 5 1 F 3 3 0 初 始 化S P I 通 信時 鐘 初 始 化中 斷 初 始 化端 口 初 始 化定 時 器 初 始 化自 舉 程 序開 始 圖 32 單片機部分軟件總體設計 DSP 部分軟件總體設計 如圖 33 所示： DSP 軟件設計時 首 先 需要 進行 DSP 初始化 ， DSP 初始化包括 ：時鐘初始化、中斷初始化、工作模式選擇初始化、存儲器空間 初始化等。 DSP 部分的子程序 包括 SPI 通信子程序。 D S P 初 始 化時 鐘 初 始 化中 斷 初 始 化模 式 選 擇 初 始 化存 儲 器 空 間 初 始 化S P I 通 信 子 程 序開 始 圖 33 DSP 部分軟件總體設計 在完成以上兩個部分的總體設計后， 經(jīng)行軟件實現(xiàn)流程圖的整體設計，在本文中軟件的整體實現(xiàn)先從 C8051F340 上電開始，依次完成看門狗的處理、 USB總線的處理、 C8051F340 單片機的初始化、 DSP 初始化等準備工作，隨后根據(jù)INT0 的具體請求經(jīng)行處理是否自舉等，軟件部分具體實現(xiàn)流行 如 圖 34： 西安工程大學本科畢業(yè)設計 （ 論文 ） 26 C8051F340上電程序開始 禁止看門狗初始化USB總線時鐘C8051F340初始化使能API中斷SPI端口初始化復位DSP INT0中斷觸發(fā)?從FLASH提取一組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)ASCⅡ轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)寫入DSP數(shù)據(jù)發(fā)送完成？數(shù)據(jù)是否寫完？結(jié)束YESYESYESNONONO 圖 :34 下位機 C8051F340 程序流程圖 西安工程大學本科畢業(yè)設計 （ 論文 ） 27 軟件 詳細 設計 軟件設計是 本次設計 整個系統(tǒng)設計中 非常 重要的環(huán)節(jié)，軟件設計的功能決定這 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)，軟件設計的效果也關系 這 系統(tǒng)功能的能否實現(xiàn)。 本文 的軟件總體設計分為兩部分： 上位機 LabVIEW 程序設計 和下位機 C8051F340 程序設計。 上位機 LabVIEW 詳細 程序設計 上位機的程序設計包括前面板的程序設計和后面板的程序設計，下面將依次對其經(jīng)行介紹。 上位機前面板 詳細 程序設計 LabVIEW 開發(fā)的程序一般由一個或多個 VI 組成，所有 VI 都可分為前面板和框圖兩部分。前面板是 VI 的交互界面，用戶輸入數(shù)據(jù)通過前面板傳遞給框圖，計算和分析結(jié)果也在前面板上以不同方式顯示出來。圖 35 是本系統(tǒng)的前面板設計。該前面板中，通過設置路徑將文件信息傳遞給框圖進行處理，同時顯示具體的執(zhí)行信息。 USB 的連接狀況也可以通過面板上的指示燈顯示。 圖 35 上位機 LabVIEW 前面板設計圖 西安工程大學本科畢業(yè)設計 （ 論文 ） 28 上位機后面板