【正文】 se{*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 = 0x00。*(volatile char xdata *)SD_LOW_FLAGADDR0 = 0x00。 //已發(fā)送的數(shù)據(jù)清零*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 = 0x00。 //發(fā)送完一幀長(zhǎng)數(shù)據(jù)，改變半通道標(biāo)記send_lowaddr[0] = (volatile char xdata*)SD_LOW_BASEADDR0。++sendedlen[0]。 *(volatile char xdata *)THR_ADDR0 = *send_lowaddr[0]。 //釋放信號(hào)燈while((*(volatile char xdata *)LSR_ADDR0 amp。}sendlen[0] = *(volatile int xdata*)SD_LOW_LEN0。//等待信號(hào)燈if(*(volatile char xdata *)SD_LOW_FLAGADDR0 == (char)0x00){*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 = 0xff。以 0 通道為例，單片機(jī)發(fā)送至串口的程序如下：void send_uart0(){if(sendchl_flg[0] == (char)0x00){//檢查半通道標(biāo)記為 0x00，表示為低半通道*(volatile char xdata *)SEM_ADDR0 = 0x00。如果為 0xff則表示可以發(fā)送數(shù)據(jù)，每次發(fā)送一字節(jié)。只有當(dāng)該標(biāo)記為 0xff 的時(shí)候單片機(jī)才可以發(fā)送數(shù)據(jù)。2. 單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)流程：?jiǎn)纹瑱C(jī)發(fā)送 DSP 傳輸?shù)酱诘臄?shù)據(jù)是一個(gè)“拆包”的操作，將完整的一幀數(shù)據(jù)按順序地發(fā)送到串行接口。設(shè)置 LCR 寄存器可以設(shè)定串行通信的數(shù)據(jù)格式。首先需要設(shè)定串行波特率（系統(tǒng)要求 4 路工作在 ，2 路工作在 ，調(diào)試時(shí)可以降低頻率測(cè)試），其次設(shè)置串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式（1 個(gè)起始位、1 個(gè)停止位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、無校驗(yàn)位），最后使能 FIFO。本小節(jié)將介紹單片機(jī)對(duì)串口的初始化以及單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的流程和程序設(shè)計(jì)。DSP 發(fā)送數(shù)據(jù)的流程如圖 所示。如果可以發(fā)送，則將數(shù)據(jù)放入對(duì)應(yīng)的空間（低/高），并將發(fā)送長(zhǎng)度寫入低（高）通道發(fā)送長(zhǎng)度標(biāo)記單元。在DSP 每次發(fā)送一幀完整數(shù)據(jù)之前（不超過 256 字節(jié)），首先檢查發(fā)送通道標(biāo)記（自定義的變量），如果為 0 則發(fā)往低通道，為 1 則發(fā)往高通道。例如在訪問之前需寫 0x00 到雙端口存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)的信號(hào)燈單元，然后讀取 D0 數(shù)據(jù)總線，如果為 0 代表本次操作已經(jīng)獲取信號(hào)燈，如果為 1 則需等待。DSP 處理器主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的模塊化發(fā)送，而單片機(jī)主要是將 DSP 發(fā)送的模塊化數(shù)據(jù)“拆包”逐字節(jié)地發(fā)送到串行接口。DSP 和單片機(jī)在訪問這些信息時(shí)需針對(duì)硬件信號(hào)燈進(jìn)行互斥操作。當(dāng) DSP 接收了半通道的數(shù)據(jù)之后即可將接收長(zhǎng)度清零，同時(shí)將接收通道標(biāo)記取反，使 DSP 下次接收數(shù)據(jù)時(shí)從另一半通道接收。DSP 在接收數(shù)據(jù)時(shí)首先檢查接收通道標(biāo)記（0：接收地通道，1：接收高通道）。先查看單片機(jī)接收通道標(biāo)記，如果為 0x00 則將數(shù)據(jù)放入接收低通道，如果為0xff 則將數(shù)據(jù)放入接收的高通道。當(dāng)發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)后改變半通道標(biāo)記，使下一次從另一半通道發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)單片機(jī)循環(huán)到需要接收本通道的數(shù)據(jù)時(shí)首先查看本次訪問的半通道標(biāo)記（0：訪問低半通道，1：訪問高半通道）。然后查看該通道的通道發(fā)送標(biāo)記（判別是發(fā)往高通道或者低通道）。圖 中的深色部分是存放在雙端口存儲(chǔ)器中的共享資源。數(shù)據(jù)發(fā)送協(xié)議流程：DSP 發(fā)送數(shù)據(jù)到各個(gè)串行接口的方式是小于 256 字節(jié)任意長(zhǎng)度的模塊化發(fā)送，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)智能發(fā)送系統(tǒng)來對(duì) DSP 的“整包”數(shù)據(jù)進(jìn)行“拆包”后發(fā)送到串行接口。 智能串口協(xié)議設(shè)計(jì)智能串口協(xié)議主要包括兩個(gè)部分的內(nèi)容：（1）數(shù)據(jù)發(fā)送協(xié)議。但是普通的 UART 芯片最高也只能支持 64 字節(jié)的 FIFO 緩沖，因此需要擴(kuò)展現(xiàn)有的緩沖區(qū)。其中2路用于RS23，另外的4路用于RS42第二部分介紹在 DSP 系統(tǒng)初始化過程中倍頻設(shè)置和 EMIF 配置的軟件設(shè)計(jì)以及對(duì) FLASH 和 SDRAM 存儲(chǔ)器的軟件測(cè)試。第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 本章將重點(diǎn)介紹系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及測(cè)試，主要分兩節(jié)對(duì)系統(tǒng)軟件部分進(jìn)行詳細(xì)介紹。在本文的設(shè)計(jì)中考慮到輸入端的電流驅(qū)動(dòng)能力，以及整個(gè)電路的邏輯正確性，需在 SC16C654 的輸出端連接一個(gè)反相器，然后反相器的輸出接到光電隔離模塊的輸入陽極，這樣可以保證從 UART 輸出的邏輯和經(jīng)光電隔離之后的邏輯一致。隔離技術(shù)是破壞地干擾途徑的抗干擾方法，硬件上常用光電耦合器件實(shí)現(xiàn)電→光→電的隔離，這樣可以有效地破壞干擾源的進(jìn)入，可靠地實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離，且容易構(gòu)成各種功能狀態(tài)。因此，如果在硬件上采用一些隔離技術(shù)，破壞干擾信號(hào)進(jìn)入測(cè)控系統(tǒng)的途徑，可有效地提高系統(tǒng)的抗干擾能力。在發(fā)送時(shí)，通過判斷 LSR[5]是否為 1 來檢測(cè)發(fā)送 FIFO 是否還有空間可用。64 字節(jié)的發(fā)送和接收 FIFO是通過設(shè)置FIFO控制寄存器的FCR[0]為1使能。通過對(duì)單片機(jī) P2 口的最高三位 、 譯碼后選中 SC16C654 四通道中的任意一個(gè)通道進(jìn)行相關(guān)操作。在本次設(shè)計(jì)中根據(jù)系統(tǒng)需要選用了 IDT 公司的 8K8bit 的雙端口存儲(chǔ)器IDT70V05。當(dāng)兩個(gè)端口的CPU同時(shí)取同一雙端口RAM單元時(shí)，就產(chǎn)生了爭(zhēng)用，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂狀態(tài)。使用雙端口存儲(chǔ)器在2個(gè)CPU之間共享信息有很多優(yōu)點(diǎn):速度快，方式簡(jiǎn)單，存取共享信息所用的時(shí)間一般與存取CPU外部RAM中數(shù)據(jù)所用時(shí)間一樣。圖 單片機(jī)地址/數(shù)據(jù)總線擴(kuò)展電路圖存儲(chǔ)器提供了兩個(gè)完全獨(dú)立的端口，每個(gè)端口分別有自己的控制線、地址線和I/O數(shù)據(jù)線。同大多數(shù)單片機(jī)一樣 AT89LS52 單片機(jī)分為片內(nèi)程序存儲(chǔ)器(FLASH:8K)、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、片外程序存儲(chǔ)器、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，一共 64K 的擴(kuò)展空間。由于單片機(jī)把各種功能部件集成在一塊芯片上，因此它的結(jié)構(gòu)緊湊、超小型化、可靠性高、價(jià)格低廉，易于開發(fā)應(yīng)用。本小節(jié)將逐步地介紹智能串口各個(gè)組成模塊的硬件結(jié)構(gòu)及電路設(shè)計(jì)。DSP 可以訪問雙端口存儲(chǔ)器，取出來自串口的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。本模塊的結(jié)構(gòu)框圖如圖 。通過對(duì)SC16C654 通用 UART 器件的編程實(shí)現(xiàn) 6 串口、2 種波特率（，）的串口擴(kuò)展。 智能串口總體結(jié)構(gòu)在智能串口的硬件設(shè)計(jì)中主要使用了 AT89LS52 單片機(jī)作為核心控制處理器。為了能夠充分節(jié)省 DSP 的資源，使其有更多的時(shí)間用于算法的實(shí)現(xiàn)，串口模塊中需給 DSP 處理器提供一個(gè)容量較大的接收和發(fā)送緩沖區(qū)。 智能串口模塊硬件電路設(shè)計(jì)在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中通常包含高度表、GPS接收裝置等眾多的RS232和RS422電平信號(hào)。 圖 DSP 的 JTAG 仿真接口電路圖JTAG 標(biāo)準(zhǔn)定義了一個(gè)串行移位寄存器，寄存器的每一個(gè)單元分配給 IC 芯片的相應(yīng)引腳，每一個(gè)獨(dú)立的單元成為邊界掃描單元。EMU0 和 EMU1 通過接弱上拉電阻接入高電平使器件處于正確的邊界掃描模式。使用 JTAG 方式就是片上調(diào)試的一種方法。也可以說，調(diào)試程序運(yùn)行在桌面操作系統(tǒng)，而被調(diào)試的程序運(yùn)行在嵌入式系統(tǒng)上。本次設(shè)計(jì)將 FLASH 分配到 CE1 空間，電路如圖 38 圖 FLASH 存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路原理圖 DSP的JTAG電路設(shè)計(jì)仿真是調(diào)試嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。 表 存儲(chǔ)器引腳描述表。該器件的工作電壓范圍是 ，具有功耗低、編程方便等特點(diǎn)。CE1 空間可用于異步存儲(chǔ)器使用，但是如果引導(dǎo)模式是 ROM，那么該空間必須用于 ROM、EPROM、EEPROM、FLASH 等存儲(chǔ)芯片的擴(kuò)展。 FLASH存儲(chǔ)器擴(kuò)展TMS320C6713 具備 CE0、CECECE3 這四個(gè)可擴(kuò)展的存儲(chǔ)空間，每個(gè)空間的起始地址分別為 0x80000000、0x90000000、0xa0000000、0xb0000000。其功能原理如圖 所示：圖 TPS70445 上電原理圖如圖 所示：圖 按鍵復(fù)位電路原理圖當(dāng)按鍵按下時(shí)，1(2)就和 3(4)導(dǎo)通，SYS_RST 引腳端為低電平。在使用該款芯片時(shí)要注意散熱問題，芯片的 1124 引腳既作為接地引腳使用同時(shí)又作為散熱引腳使用，同時(shí)芯片的背面有一塊導(dǎo)熱板，可以在設(shè)計(jì) PCB 時(shí)，在該芯片的封裝處預(yù)留導(dǎo)熱焊盤，同時(shí)通過若干過孔把焊盤引到電路板的地層，這樣可以起到很好的散熱效果，DSP 從而可以獲得穩(wěn)定的電壓。 輸出可支持 1A 的負(fù)載，而 輸出最高支持 2A 的負(fù)載功耗。復(fù)位設(shè)計(jì)邏輯如圖 所示： 節(jié)點(diǎn)數(shù) 圖 DSP 復(fù)位邏輯. 上電復(fù)位本文設(shè)計(jì)中采用了 TI 公司的電壓調(diào)整芯片 TPS70445作為 DSP 模塊的供電器件，該芯片同時(shí)還具有給 DSP 處理器提供復(fù)位信號(hào)的功能。另外為了便于硬件調(diào)試和用戶使用，本文還設(shè)計(jì)了按鍵復(fù)位。： 圖 TMS320C6713 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 DSP復(fù)位電路設(shè)計(jì)DSP 復(fù)位包括上電復(fù)位和按鍵復(fù)位兩個(gè)部分。 DSP擴(kuò)展模塊硬件電路設(shè)計(jì) DSP擴(kuò)展總體結(jié)構(gòu)如圖 所示：圖 DSP 擴(kuò)展總體結(jié)構(gòu)TMS320C6713系列DSP(包括TMS320C6713和TMS320C6713B)是一種支持浮點(diǎn)運(yùn)算的DSP芯片，是德州儀器公司設(shè)計(jì)的用于高端處理的長(zhǎng)指令、多功能的DSP芯片。最后將介紹 1553 總線的協(xié)議及硬件電路設(shè)計(jì)。本文的另外一個(gè)主要部分是以 51 單片機(jī)為核心，控制六串口的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送，主要是實(shí)現(xiàn)串口 256 字節(jié)緩沖區(qū)的擴(kuò)充。DSP 作為整個(gè)系統(tǒng)的核心控制器與 SDRAM 和 FLASH 交互數(shù)據(jù)、向串口模塊收發(fā)數(shù)據(jù)以及與 1553 總線模塊建立通信。在生成目標(biāo)程序和程序庫(kù)的過程中，建立不同程序的跟蹤信息，通過跟蹤信息對(duì)不同的程序進(jìn)行分類管理；、查看寄存器、存儲(chǔ)器、反匯編、變量窗口等功能，并支持C源代碼級(jí)調(diào)試；，能在調(diào)試程序的過程中，完成硬件斷點(diǎn)、軟件斷點(diǎn)和條件斷點(diǎn)的設(shè)置；，包括模擬器和仿真器分析，可用于模擬和監(jiān)視硬件的功能、評(píng)價(jià)代碼執(zhí)行的時(shí)鐘；，可以將運(yùn)算結(jié)果用圖形顯示,包括顯示時(shí)域/頻域波形、眼圖、星座圖、圖像等，并能進(jìn)行自動(dòng)刷新；。硬件在線編程模式：可以實(shí)時(shí)運(yùn)行在DSP芯片上,與硬件開發(fā)板相結(jié)合在線編程和調(diào)試應(yīng)用程序。CCStudio包括一套用于開發(fā)和調(diào)試嵌入式應(yīng)用程序的工具。 硬件開發(fā)流程 本文的設(shè)計(jì)使用了protel軟件作為硬件原理圖和PCB圖設(shè)計(jì)開發(fā)的工具，DSP 系統(tǒng)的軟件開發(fā)主要是在 CCS平臺(tái)下的 C 語言或者匯編語言編程。最后將設(shè)計(jì)完成的 PCB 底片圖進(jìn)行板卡加工，以及芯片焊接。特別是對(duì)于以 DSP 處理器為代表的高速 PCB 設(shè)計(jì)需嚴(yán)格地設(shè)計(jì)各層的電源和地平面鋪銅以及控制走線寬度、長(zhǎng)度和各數(shù)據(jù)地址線、時(shí)鐘線之間的長(zhǎng)度差。在完成硬件電路設(shè)計(jì)之后，需同時(shí)完成兩個(gè)任務(wù)。其次，硬件電路工程師需根據(jù)處理器的擴(kuò)展屬性根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)各個(gè)模塊的硬件電路原理圖。 DSP系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)流程基于 DSP 系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)同大多數(shù)硬件電路設(shè)計(jì)一樣，首先需根據(jù)實(shí)際的需要選擇合適的 DSP 芯片。因?yàn)楦↑c(diǎn)DSP芯片硬件支持浮點(diǎn)格式，所以浮點(diǎn)運(yùn)算能力強(qiáng)，運(yùn)算精度也能夠滿足要求，雖然價(jià)格略高于定點(diǎn)DSP，但考慮到性能和速度，本系統(tǒng)采用浮點(diǎn)DSP芯片作為CPU。但是由于本系統(tǒng)將用于導(dǎo)航控制，導(dǎo)航系統(tǒng)的算法中主要以多階的矩陣運(yùn)算為主，因此，定點(diǎn)DSP做浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)，一般只能采用調(diào)動(dòng)浮點(diǎn)庫(kù)函數(shù)、查表法等幾種方法進(jìn)行，調(diào)用浮點(diǎn)庫(kù)函數(shù)，雖然計(jì)算精度可以保證，但計(jì)算速度比較慢，利用查表法計(jì)算浮點(diǎn)，計(jì)算精度與表格大小有關(guān)，一般情況下，查表法的計(jì)算精度無法滿足精度要求。 概述目前Tl公司的DSP產(chǎn)品主要分為2類，一類為定點(diǎn)型的DSP，一類為浮點(diǎn)型的DSP。這些特點(diǎn)使得TMS320系列DSP芯片可以實(shí)現(xiàn)快速的DSP運(yùn)算，并使大部分運(yùn)算（例如乘法）能夠在一個(gè)指令周期內(nèi)完成。下面以TMS320系列為例介紹DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)。（8）支持流水線操作，取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以并行執(zhí)行。（6）具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器。（4）具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持。（2）程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù)。 芯片的基本結(jié)構(gòu)DSP芯片，也稱數(shù)字信號(hào)處理器，是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。（6）集成方便：DSP 系統(tǒng)中的數(shù)字部件有高度的規(guī)范性，便于大規(guī)模集成。（4）精度高：16位數(shù)字系統(tǒng)可以達(dá)到非常高的精度。（2）編程方便：DSP系統(tǒng)中的可編程DSP芯片可使設(shè)計(jì)人員在開發(fā)過程中靈活方便地對(duì)軟件進(jìn)行修改和升級(jí)。 如果將顯示器前罩平放在工作臺(tái)上，再將顯像管裝入顯示器前罩，則一定要將顯示器前罩下部墊高，使觸摸屏不直接接觸工作臺(tái)，因?yàn)橛|摸屏表面為弧形，否則極易在安裝時(shí)壓碎觸摸屏！ 橡膠墊圈高度應(yīng)略微超過觸摸屏和雙面膠總的高度。用玻璃清潔劑和麂皮徹底地清潔觸摸屏的兩個(gè)表面，同時(shí)清潔顯示器的表面。為了觀察控制盒的工作狀態(tài)，建議將控制盒安裝在顯示器的外部。在顯像管的可視區(qū)外貼上雙面膠，待粘貼觸摸屏?xí)r再將雙面膠外層膠紙撕去。觸摸屏條紋上如果灰塵堆積太多會(huì)導(dǎo)致觸摸反應(yīng)遲鈍、局 部觸摸失效等問題，貼上防塵條可以有效解決這一問題。某些顯示器如PHILIPS前罩可視框高度不夠，如果不貼防塵條裝入觸摸屏?xí)箵Q能器被壓壞，從而導(dǎo)致觸摸屏無法使用，這種現(xiàn)象在純平顯示器上猶為突出，貼上防塵條可以為換能器墊出空