【正文】 下面介紹以 SEEDXDS USB 型接口仿真器的驅(qū)動(dòng)程序的安裝過(guò)程。主要用于建立 CCS 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境與目標(biāo)板或 simulator 之間的通訊接口。代碼調(diào)試工具的作用是對(duì) DSP 程序及系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，使之能夠達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。 可編程 DSP 芯片的開(kāi)發(fā)需要一套完整的軟 、 硬件開(kāi)發(fā)工具， DSP 芯片的開(kāi)發(fā)工具可以分為代碼生成工具和代碼調(diào)試工具兩大類(lèi)。在設(shè)置好一個(gè)寄存器后，必須等待一段時(shí)間才能設(shè)置后一個(gè)寄存器的值。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 AD 轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)流程 AD 轉(zhuǎn)換 程序主要完成對(duì)模擬數(shù)據(jù)的采集，并將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，在 AD 對(duì)采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換結(jié)束后，以中斷的方式通知 DSP芯片，然后 DSP 芯片響應(yīng)中斷并將 AD轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)器 SRAM 進(jìn)行 存儲(chǔ)，便于上位 PC 機(jī)通過(guò) PCI 接口芯片 CH365 讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，并作出相應(yīng)的處理。 主程序設(shè)計(jì)流程圖 數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)的主程序主要完成一下幾個(gè)功能，初始化 DSP芯片，啟動(dòng) AD轉(zhuǎn)換芯片并調(diào)用 AD轉(zhuǎn)換程序，待 AD轉(zhuǎn)換結(jié)束后，將轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?SRAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。然后由 AD器件向 DSP發(fā)送中斷，啟動(dòng) AD模數(shù)轉(zhuǎn)換。 在用戶(hù)程序中，首先將 DSP的中斷全部關(guān)閉，然后對(duì) DSP本身及外圍器件進(jìn)行初始化，對(duì) DSP工作主頻、內(nèi)部時(shí)鐘、等待周期、內(nèi)部定時(shí)器工作方式、多通道串口、模擬多路開(kāi)關(guān)首通道的切入等進(jìn)行配置，使它們能以最佳的方式與 DSP 交換信息、執(zhí)行 DSP 指令。 用戶(hù)程序編寫(xiě) 并 調(diào)試完畢之后，通過(guò) DSP仿真器燒寫(xiě)到 Flash中。 TMS320VC5409DSP芯片在加電復(fù)位后處于預(yù)先設(shè)定的狀態(tài)，無(wú)論 是 狀態(tài)寄存器還是控制寄存器都 有 一個(gè)確定的數(shù)值。 DSP芯片 初始化與設(shè)置 DSP芯片的初始化 是 設(shè)定 DSP芯片工作狀態(tài)的重要步驟，只有正確進(jìn)行 DSP芯片的初始化，才能保證芯片的正常運(yùn)行。 模塊化設(shè)計(jì)與程序段的編寫(xiě) TMS320C5409 DSP芯片的匯編語(yǔ)言指令集支持大量的信號(hào)處理和一般運(yùn)算，并提供了多種高效的指令，可以大大提高程序的運(yùn)行效率。在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中， DSP系統(tǒng)的軟件部分包括 DSP芯片的初始化， AD轉(zhuǎn)換 程序、 DA轉(zhuǎn)換 程序、讀寫(xiě)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器程序、讀寫(xiě)程序存儲(chǔ)器 程序 。基于同樣的硬件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)相同的算法，不通的程序的執(zhí)行效率與可靠性就 有所不同。信號(hào)指示燈 主要 包括： +5V的電源指示燈（電路板供電正常）、電源轉(zhuǎn)換輸出 （ I/O 供電正常）、電壓轉(zhuǎn)換輸出 （核供電正常）以及其他信號(hào)指示燈。 系統(tǒng)板上可加入信號(hào) 燈，用于指示最小系統(tǒng)的電源情況。時(shí)鐘模式引腳CLKMD CLKMD CLKMD3 上拉為 1，設(shè)置為邏輯 1，而時(shí)鐘引腳 X1 和X2/CLKIN 外接晶振。 一般情況下， TMS320VC5409 引腳配置主要有： 需要注意的是其中 DSP的 EMU0 和 EMU1 引腳都需要上拉電阻，推薦阻值為 10KΩ。 在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中，只需要將對(duì)應(yīng)的信號(hào)線(xiàn)直接相連就 可以實(shí)現(xiàn)仿真器對(duì)DSP 的訪(fǎng)問(wèn)。 其中，各個(gè)信號(hào)定義如下： VCC—— JTAG口的芯片管腳； TDI——測(cè)試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過(guò) TDI輸入 JTAG口； TDO——測(cè)試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過(guò) TDO從 JTAG口輸出； TCK——測(cè)試時(shí)鐘輸入； TCK_RET——來(lái)自目標(biāo)系統(tǒng)的返回時(shí)鐘信號(hào)； EMU0——仿真器中斷 0信號(hào)引腳 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 EMU1——仿真器中斷 1信號(hào)引腳 可選引腳 TRST——測(cè)試復(fù)位，輸入引腳，低電平有效 ； CLKIN——時(shí)鐘信號(hào)輸入。在實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有硬件條件下，系統(tǒng)仿真器的接口滿(mǎn)足 標(biāo)準(zhǔn)的14 腳 JTAG 接口。 圖 擴(kuò)展雙端口 SRAM JTAG 仿真接口設(shè)計(jì) 連接測(cè)試組（ JTAG， Joint Test Action Group）接口主要用于連接最小系統(tǒng)板和仿真器，實(shí)現(xiàn)仿真器對(duì) DSP 的訪(fǎng)問(wèn)， JTAG 接口的連接需要和仿真器上的接口一致。其與 CH365側(cè)的接口設(shè)計(jì)如下： 將雙端口 SRAM 的地址總線(xiàn)和數(shù)據(jù)總線(xiàn)直接與 CH365 相連，片選信號(hào)接地，讓雙端口 SRAM 始終處于 選通狀態(tài)， CH365 通過(guò) MEM_WR 引腳信號(hào)對(duì)雙端口SRAM 進(jìn)行寫(xiě)操作， MEM_RD 引腳信號(hào)對(duì)雙端口 SRAM 進(jìn)行讀操作。采用第一種方式，即采用雙端口 SRAM 的方式，以大數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸交換。 一般情況下， PC 機(jī)通過(guò) CH365 與單片機(jī)或者 DSP 進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸，可以使用四種方式：一是使用雙端口 SRAM，讓單片機(jī)或者 DSP 和 CH365 能夠讀 寫(xiě)同一塊數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器，以大數(shù)據(jù)快為單位進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸交換；二是使用雙向緩沖接口芯片 CH421，分別為 CH365 寫(xiě)單片機(jī)和單片機(jī)寫(xiě) CH365 提供 64 字節(jié)緩沖區(qū)，以 64 字節(jié)的數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換；三是使用 8255 或者CH361MCU 提供的異步數(shù)據(jù)交換，以一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)為單位進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換；南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 四是以半字節(jié)或者位數(shù)據(jù)交換為主的低速傳輸，不需要增加額外的硬件成本。 CH365 擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 CH365 通過(guò) MEM_RD 和 MEM_WR 引腳信號(hào)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (CY7C135)連接。 CH365 擴(kuò)展 ROM 的一般接口設(shè)計(jì)如下： 圖 CH365 擴(kuò)展 ROM 接口設(shè)計(jì)框圖 上圖中采用 CH365 的地址總線(xiàn)和數(shù)據(jù)總線(xiàn)直接和 ROM 芯片 CY27512 連接，MEM_RD 信號(hào)引腳作為 ROM 芯片的讀寫(xiě)控制信號(hào)。 在本次數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)當(dāng)中， CH365 擴(kuò)展 ROM，除了在 ROM 空間中存儲(chǔ)上述的設(shè)備 ID 以及相關(guān)的寄存器配置等信息外 。通常情況下 CH365支持 EPROM和閃存 Flash Memory，容量為 32KB或者 64KB。以便在 PCI總線(xiàn)能正常工作。 CH365 的一般應(yīng)用 PCI 總線(xiàn) 與其他主流總線(xiàn)相比，速度更塊，實(shí)時(shí)性更好，可控性更佳，所以 PCI 總線(xiàn)目標(biāo)接口芯片 CH365 適用于 高速實(shí)時(shí)的 I/O 控制卡、通訊接口卡、數(shù)據(jù)采集卡、電子盤(pán)等等。 CH365 的存儲(chǔ)器空間占用 32KB，偏移地址是 0000H～ 7FFFH，可以全部提供給外部設(shè)備使用，實(shí)際存儲(chǔ)器地址是存儲(chǔ)器基地址加上偏移地址。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 CH365 寄存器設(shè)置 一般情況下 PC 機(jī)中包括三種空間：存儲(chǔ)器空間、 I/O 空間、配置空間。 CH365 工作模式設(shè)定 CH365 工作模式設(shè)定 的具體方法如下：將本地 8 位數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn) D0~D7 采用上拉或者下拉的方式設(shè)定為所需要的高電平或者低電平， CH365 被復(fù)位后 更新這些信號(hào)線(xiàn)的默認(rèn)狀態(tài)設(shè)定工作模式以及相關(guān)參數(shù)；而這些信號(hào)線(xiàn)在作為 8 位數(shù) 據(jù)總線(xiàn)被驅(qū)動(dòng)時(shí)，由于一般外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電流不小于 1mA，所以上拉或者下拉不會(huì)影響其對(duì)數(shù)據(jù)總線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)；另外， CH365 僅在被復(fù)位后 的 1us 內(nèi)一次性設(shè)定工作模式及參數(shù)，所以，如果外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)能力很小或者是 OC 集電極開(kāi)路驅(qū)動(dòng)，則可以在復(fù)位后的短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)下拉，而在其余時(shí)間屏蔽下拉或者轉(zhuǎn)換為上拉。 在數(shù)據(jù)傳輸方面， CH365 支持以字節(jié)、字或雙字為的單位對(duì) I/O 端口或者存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)， 非 突發(fā)式 存取的實(shí)測(cè)速度可高達(dá) 7Mb/s，讀寫(xiě)脈沖寬度從30ns 到 240ns 可選。 CH365 主要特點(diǎn) ： PCI 接口芯片 CH365 能實(shí)現(xiàn) 實(shí)現(xiàn)基于 32 位 PCI 總線(xiàn)的從設(shè)備接口（ Slave）。 PCI 接口芯片 CH365 簡(jiǎn)介 CH365是南京沁恒電子有限公司 設(shè)計(jì) 的一個(gè)連接 PCI總線(xiàn)的通用接口芯片，支持 I/O 端口映射、存儲(chǔ)器映射、擴(kuò)展 ROM 以及中 斷。 目前實(shí)現(xiàn) PCI 接口得有效方案有兩種：使用可編程邏輯器件和使用專(zhuān)門(mén)接口芯片。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 PCI 接口設(shè)計(jì) PCI 簡(jiǎn)介 PCI 總線(xiàn)（ 外圍器件連接總線(xiàn) ） 是先進(jìn)的高性能 32/64 位局部總線(xiàn)，可同時(shí)支持多組外圍設(shè)備，不受制于處理器，數(shù)據(jù)吞吐量大（ 32 位時(shí)峰值高達(dá)132Mb/s），并能完全兼容現(xiàn)有的 ISA/EISA/MAC 等擴(kuò)展總線(xiàn)。雙端口 SRAM映射在 DSP 的外部數(shù)據(jù)區(qū)，其 外部地址映射在 DSP 數(shù)據(jù)區(qū)的 8000H～ FFFFH 范圍 ，構(gòu)成 4K*8 的存儲(chǔ)空間，用于與外部交換數(shù)據(jù)。 因此 ，雙端口 SRAM 可以直接和 DSP 芯片相連，而不需要考慮電平轉(zhuǎn)換問(wèn)題。 在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，兼顧系統(tǒng)的性能和通訊的要求，采用雙端口靜態(tài) RAM作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展。 常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分為靜態(tài)存儲(chǔ)器 SRAM 和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 DRAM。由于在本次設(shè)計(jì)中需要通過(guò) PCI 總線(xiàn)與上位 PC 機(jī)通訊。 圖 TLV1571 單極性連接 圖 TLV1571 雙極性連接 圖 TLC7528 接口設(shè) 計(jì) 使用地址譯碼器 74LS138 的 Y1 輸出端口作為 TLC7528 的片選信號(hào)，使用 DSP 的 R/W 引腳控制 TLC7528 的寫(xiě)信號(hào)， DSP 和 TLC7528 的數(shù)據(jù)總線(xiàn)直接相連 ，對(duì)于 TLC7528 采用雙極性輸出方式。 RFBA 和 OUTA 是選擇輸出極性引腳，不同的接法對(duì)應(yīng)單極性輸出或者雙極性輸出。控制輸入端 DACA和 DACB為輸出通道選擇信號(hào)，如果只使用一個(gè)輸出 DACA，直 接將此引腳和片選信號(hào)相連。 在對(duì) TLC7528 進(jìn)行片選的時(shí)候，由于整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用了數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換作為 DSP 的 IO 擴(kuò)展，為此，在對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片 TLC7528 進(jìn)行片選的時(shí)候，采用地址譯碼器進(jìn)行譯碼的方式來(lái)對(duì) TLC7528進(jìn)行片選。當(dāng) TLC7528工作電壓為 5V時(shí)，其數(shù)字輸入與 TTL 電平和 CMOS 電平兼容。在此方式下， TLC7528 的輸入鎖存器是 透明 的，從 D0～ D7數(shù)據(jù)總線(xiàn)輸入的數(shù)據(jù)將直接影響 TLC7528 模擬輸出，直到片選信號(hào)和讀寫(xiě)信號(hào)再次變?yōu)榈碗娖綖橹埂? TLC7528 通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)、片選信號(hào)、讀寫(xiě)控制信號(hào)以及乘法 DA 轉(zhuǎn)換器等控制信號(hào)與微處理器接口。 當(dāng) TLC7528 轉(zhuǎn)換器工作時(shí)，二進(jìn)制加權(quán)電流在轉(zhuǎn)換器的輸出端與AGND（模擬地）之間切換，以確保每一個(gè)梯形電阻網(wǎng)絡(luò)分支電流恒定，且與開(kāi)關(guān)狀態(tài)無(wú)關(guān)。 TLC7528 包括兩個(gè)相同的 8bit 乘法 DA 轉(zhuǎn)換器 DACA 和 DACB。 TLC7528 是寬電壓供電方式，供電電壓在 5V～ 12V 之間 ，功耗低于15mW。控制輸入端DACA 和 DACB 決定數(shù)據(jù)裝載到哪一個(gè) DA。 TLC7528是雙通道、 8bit、并行數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，具有獨(dú)立的片內(nèi)數(shù)據(jù)鎖存器。達(dá)到對(duì)測(cè)控對(duì)象進(jìn)行控制的目的，是測(cè)控系統(tǒng)當(dāng)中模擬輸出通道的一部分。 Flash 的寫(xiě)操作相對(duì)復(fù)雜些，它需要一串命令字許列，寫(xiě)入 Flash 的命令寄存器來(lái)完成相應(yīng)的命令，并逐頁(yè)進(jìn)行編程，同時(shí)清除已有的程序。 需要注意的是， DSP 在每讀取一個(gè)數(shù)據(jù)后，必須在片選信號(hào)或讀寫(xiě)信號(hào)引腳上給出一個(gè)上升沿標(biāo)志。 第 6 個(gè)周期，數(shù)據(jù)讀周期結(jié)束，首先將 Flash 的片選信號(hào)置為高電平。 第 4 個(gè)周期， Flash 數(shù)據(jù)總線(xiàn)輸出數(shù)據(jù)。 第 2 個(gè)周期，將 Flash 的片選信號(hào)置為低電平，選通 Flash 芯片，此 時(shí) Flash 將地址信號(hào)鎖存。 基于以上幾個(gè)方面的綜合考慮， FLASH 與 DSP 的接口電路如圖 所示： 圖 DSP 與 FLASH 的接口 如圖 所示 的 接口電路采用了 R/W 分時(shí)復(fù)用的原理，當(dāng) DSP 的 R/W信號(hào)為低電平時(shí)即寫(xiě)信號(hào)有效時(shí)，可以對(duì) Flash 進(jìn)行寫(xiě) 操作；當(dāng) DSP 的 R/W信號(hào)為高電平時(shí)，即讀信號(hào)有效時(shí)，通過(guò)反相器反相為低電平，可以對(duì)Flash 進(jìn)行讀操作。 SST29LE010 的主要技術(shù)指標(biāo)如下：高可靠性、快速寫(xiě)操作、低功耗、兼容性好（可以兼容 TTL 電平和 CMOS 電平）、單一 電壓供電，可以直接和 DSP 相連、達(dá)到 JEDEC（電子器件工程聯(lián)合會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)的 FLASH EEPROM 管腳輸出和命令集。 南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 FLASH 的選擇主要考慮以下幾個(gè)方面的因素：可靠性、容量、讀寫(xiě)時(shí)間、寫(xiě)周期和擦除周期功耗以及和 DSP 芯片的兼容性。 FLASH 存儲(chǔ)器與 EPROM相比，具有更高的性?xún)r(jià)比，而且體積小、功耗低、可電擦寫(xiě)、使用方便，并且 FLASH 的工作電壓為 ，可直接與 DSP 芯片連接。 編程操作：當(dāng)編程電源加到規(guī)定的電壓 時(shí) ，片選和讀允許端加入要求的電平，通過(guò)編程器可將數(shù)