基于dsp最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本科畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-07-03 17:54本頁(yè)面
【正文】 its引導(dǎo)模式[14]。 選擇自舉方式Bootloader能提供許多種引導(dǎo)方式以適配不同的系統(tǒng)設(shè)備，包括兩種并行總線方式、串口方式以及主機(jī)口方式(HPI)，還可以支持8bits和16bits的模式，具有很強(qiáng)的系統(tǒng)靈活性。在裝載程序之前，先自動(dòng)進(jìn)行如下初始化工作：INTM=1(使中斷無(wú)效)，OVLY=1(內(nèi)部RAM映像程序／數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)，對(duì)程序和數(shù)據(jù)區(qū)均設(shè)置7個(gè)等待狀態(tài)等。系統(tǒng)上電時(shí)，DSP將檢查外部引腳MP/MC的狀態(tài)，如果該引腳為高電平，則DSP按微處理器模式啟動(dòng)，從片外OFF80H地址處開始執(zhí)行程序；如果該引腳為低電平，則DSP按微計(jì)算機(jī)模式啟動(dòng)，系統(tǒng)從片內(nèi)OFF80H地址處開始執(zhí)行程序，片內(nèi)OFF80H～OFFFFH是固化的中斷矢量表，此處有一條跳轉(zhuǎn)指令。TI公司的DSP芯片出廠時(shí)，在片內(nèi)ROM中固化有引導(dǎo)裝載程序Bootloader，其主要功能就是將外部的程序裝載到片內(nèi)RAM中運(yùn)行，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度。 CCS的主要功能CCS的功能十分強(qiáng)大，它集成了代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能，而且支持C/C++和匯編的混合編程，其主要功能如下：1) 具有集成可視化代碼編輯界面，用戶可通過(guò)其界面直接編寫C、匯編、.cmd文件等；2) 含有集成代碼生成工具，包括匯編器、優(yōu)化C編譯器、鏈接器等，將代碼的編輯、編譯、鏈接和調(diào)試等諸多功能集成到一個(gè)軟件環(huán)境中；3) 高性能編輯器支持匯編文件的動(dòng)態(tài)語(yǔ)法加亮顯示，使用戶很容易閱讀代碼，發(fā)現(xiàn)語(yǔ)法錯(cuò)誤；4) 工程項(xiàng)目管理工具可對(duì)用戶程序?qū)嵭许?xiàng)目管理。CCS運(yùn)行時(shí)的主窗口如圖41所示[2]。CCS(Code Composer Studio)是TI公司推出的用于開發(fā)DSP芯片的集成開發(fā)環(huán)境，它采用Windows風(fēng)格界面，集編輯、編譯、鏈接、軟件仿真、硬件調(diào)試以及實(shí)時(shí)跟蹤等功能于一體，能完成DSP系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，極大地方便了DSP芯片的開發(fā)與設(shè)計(jì)，是目前使用最為廣泛的DSP開發(fā)軟件之一。代碼生成工具是將源程序進(jìn)行編譯、匯編并鏈接成可執(zhí)行程序。主要介紹了自舉加載器的設(shè)計(jì)。仿真器有兩端接口，其中一端與計(jì)算機(jī)的并行口或USB口相連，這取決于仿真器的類型，另一端與DSP芯片的JTAG接口相連，這是一個(gè)14針的接口，其硬件連接如圖35所示[13]。使用片內(nèi)存儲(chǔ)器有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：高速執(zhí)行(不需要等待)，低開銷，低功耗，所以我們應(yīng)盡量使用片內(nèi)存儲(chǔ)器。SST39LF200A是SST公司生產(chǎn)的Flash存儲(chǔ)器，其主要特點(diǎn)有：3V～，可使內(nèi)部產(chǎn)生高電壓進(jìn)行編程和擦除操作；支持JEDEC單電源Flash存儲(chǔ)器標(biāo)準(zhǔn)；只需向其命令寄存器寫入標(biāo)準(zhǔn)的微處理器指令，具體編程、擦除操作由內(nèi)部嵌入的算法實(shí)現(xiàn)，并且可以通過(guò)查詢特定的引腳或數(shù)據(jù)線監(jiān)控操作是否完成；可以對(duì)任一扇區(qū)進(jìn)行讀、寫或擦除操作，而不影響其它部分的數(shù)據(jù)[12]。在實(shí)際的應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)程序量的大小來(lái)選擇作為片外空間的存儲(chǔ)芯片的容量，以免造成不必要的浪費(fèi)，本文選擇IS61LV25616AL(256K16bits)作為程序存儲(chǔ)器的片外存儲(chǔ)芯片,選擇SST39LF200A(128K16bits)的Flash作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的片外存儲(chǔ)芯片，以實(shí)現(xiàn)自舉加載，使C5402自成獨(dú)立系統(tǒng)，圖34為硬件連接圖[11]。片內(nèi)ROM和RAM可以根據(jù)PMST寄存器中的DROM、OVLY來(lái)靈活設(shè)置，使其映像在程序空間和數(shù)據(jù)空間。圖33 時(shí)鐘電路C5402的存儲(chǔ)空間可達(dá)192K16bits，64K程序空間，64K數(shù)據(jù)空間，64KI/O空間。PLL受存儲(chǔ)器映射的時(shí)鐘模式寄存器CLKMD控制，復(fù)位后CLKMD的值根據(jù)DSP芯片三根輸入引腳CLKMD1～CLKMD3確定，從而確定DSP的工作時(shí)鐘。(2)DIV模式，輸入時(shí)鐘除以2或40。C5402最高可達(dá)100MHz工作頻率，如果仍采用傳統(tǒng)的2分頻或4分頻的方式，勢(shì)必要求外部頻率很高，這里我們采用了更加靈活的可編程PLL(Programmable Phase—Locked Loop)方式。本系統(tǒng)采用內(nèi)部振蕩器，在管腳X1和X2/CLKOUT之間連接一個(gè)10MHz晶體來(lái)啟動(dòng)內(nèi)部振蕩器，如圖33所示[10]。C5402時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生有兩種方法：使用外部時(shí)鐘源、使用芯片內(nèi)部的振蕩器。當(dāng)按鈕閉合時(shí)，電容C5通過(guò)按鈕和R9進(jìn)行放電，使電容C5上的電壓降為0；當(dāng)按鈕斷開時(shí)，對(duì)電容C5進(jìn)行充電，從而實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位。在DSP最小系統(tǒng)中采用手動(dòng)復(fù)位方式。復(fù)位后，CPU從程序存儲(chǔ)器的FF80H單元取指，并開始執(zhí)行程序。圖31 電源電路 復(fù)位電路C5402的復(fù)位輸入引腳RS為處理器提供了一種硬件初始化的方法，它是一種不可屏蔽的外部中斷，可在任何時(shí)候?qū)54x進(jìn)行復(fù)位。(3)，輸入+5V的VCC，用10pF的電容對(duì)輸入電源濾波；輸出部分為兩個(gè)20UT管腳。圖31為根據(jù)TPS73HD318芯片性能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)雙電壓輸出的電源電路方案，具體分析如下[8]：(1)TPS73HD318芯片可以提供最高750mA的電流，為了適應(yīng)較大的電流輸出場(chǎng)合，該芯片輸入和輸出的管腳都采用兩個(gè)管腳，這樣可以提高電流的通過(guò)率并有利于芯片散熱。那么芯片緩沖/驅(qū)動(dòng)部分的三極管在一個(gè)未知狀態(tài)下工作，這是非常危險(xiǎn)的[7]。(CVDD) I/O電壓(DVDD)，并且DSP對(duì)這兩種電源加電次序也有要求，理想情況下兩個(gè)電源同時(shí)加電，但是一般場(chǎng)合很難做到，這時(shí)應(yīng)先對(duì)CVDD加電，然后對(duì)DVDD上電。DSP最小系統(tǒng)原理圖見附錄一。(3)設(shè)計(jì)原理圖，在原理圖的設(shè)計(jì)時(shí)必須熟悉系統(tǒng)的工作原理和器件的使用方法，對(duì)于一些關(guān)鍵的環(huán)節(jié)有必要進(jìn)行一定的實(shí)驗(yàn)或仿真，原理圖設(shè)計(jì)的成功與否是DSP系統(tǒng)能否正常工作的一個(gè)最重要因素。硬件部分設(shè)計(jì)步驟為：(1)設(shè)計(jì)硬件實(shí)現(xiàn)方案，即根據(jù)性能指標(biāo)、功能要求等確定最優(yōu)硬件實(shí)現(xiàn)方案，并畫出其硬件系統(tǒng)框圖。如果正確繼續(xù)，否則返回修改。(3)將目標(biāo)文件送鏈接器進(jìn)行鏈接，得到可執(zhí)行文件。軟件部分的設(shè)計(jì)步驟為：(1)根據(jù)需要用匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言編寫程序。圖21 TMS320VC5402最小系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)以模塊電路為基礎(chǔ)，主要采用實(shí)驗(yàn)和仿真的設(shè)計(jì)方法對(duì)各模塊電路硬件和軟件展開設(shè)計(jì)?；赥MS320VC5402 DSP最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì),此最小系統(tǒng)主要由時(shí)鐘及復(fù)位電路、電源電路、JTAG仿真接口電路以及片外存儲(chǔ)器電路等構(gòu)成。n 可以控制關(guān)斷CLKOUT輸出信號(hào)。n 可編程定時(shí)器。n 外部總線關(guān)斷控制，以斷開外部的數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制信號(hào)。n 可編程分區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯
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