DSP最小系统原理图设计

合集下载

四、DSP最小系统及硬件基本介绍

四、DSP最小系统及硬件基本介绍

23
时钟
哪些器件需要时钟
DSP CPU时钟 时钟 EMIF时钟(仅C55x和C6000系列 时钟( 系列DSP) 时钟 和 系列 ) 串行通信器件 UART USB …… 音频/ 音频/视频器件 Audio Codec器件 器件 Video Decoder和Encoder器件 和 器件 ……
24
时钟
TPS76333: : TPS7333: : TPS76801: : TPS76833: : TPS75701: : TPS75733: : TPS75501: : TPS75533: : 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 5V 3.3V 3.3V 可调 3.3V 可调 3.3V 可调 3.3V
器件的时钟选项
大多数器件片内均包含振荡电路,只需外加晶体和 个负载电容即可产 大多数器件片内均包含振荡电路,只需外加晶体和2个负载电容即可产 生所需的时钟信号。也可禁止片内振荡电路, 生所需的时钟信号。也可禁止片内振荡电路,直接由外部提供时钟信号 TI DSP更提供多种灵活的时钟选项: 更提供多种灵活的时钟选项: 更提供多种灵活的时钟选项 片内/ 片内/片外振荡器 片内PLL 片内 PLL分频/倍频系数可由硬件/软件配置 分频/倍频系数可由硬件/ 分频 不同的DSP时钟可配置的能力可能不同,使用前应参考各自的数据手册 时钟可配置的能力可能不同, 不同的 时钟可配置的能力可能不同
晶体Crystal 晶体 晶体谐振器的简称,是一种压电石英晶体器件, 晶体谐振器的简称,是一种压电石英晶体器件,具有 一个固有的谐振频率,在恰当的激励作用下, 一个固有的谐振频率,在恰当的激励作用下,以其固 有频率振荡。 有频率振荡。 振荡电路Oscillator 振荡电路 为晶体提供激励和检测的电路 晶振Crystal Oscillator 晶振 将晶体、振荡器和负载电容集成在一起, 将晶体、振荡器和负载电容集成在一起,其输出直接 为一方波时钟信号。 为一方波时钟信号。

基于TMS320F2812的DSP最小系统设计毕业设计论文

基于TMS320F2812的DSP最小系统设计毕业设计论文

题目:基于TMS320F2812的DSP最小系统设计要求:TMS320F2812的DSP最小系统设计包括两个模块,即硬件设计模块和软件检测模块。

硬件设计模块包括电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、存储器设计、JTAC接口设计等。

软件检测模块需要编写测试程序。

用Protel软件绘制原理图和PCB图。

从理论上分析,设计的系统要满足基本的信号处理要求。

DSP主要应用在数字信号处理中,目的是为了能够满足实时信号处理的要求,因此需要将数字信号处理中的常用运算执行的尽可能快。

这就决定了DSP的特点和关键技术。

适合数字信号处理的技术:DSP包涵乘法器,累加器,特殊地址发生器,领开销循环等;提高处理速度的技术:流水线技术,并行处理技术,超常指令等。

DSP对元件值的容限不敏感,受温度、环境等外部参与影响小;容易实现集成;VLSI 可以时分复用,共享处理器;方便调整处理器的系数实现自适应滤波;可实现模拟处理不能实现的功能:线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等;可用于频率非常低的信号。

关键词: TMS320F2812,CCS3.3,Protel99SE软件目录第1章绪论第2章系统设计2.1系统方案介绍2.2 系统结构设计第3章硬件电路设计3.1 TMS320F2812芯片介绍3.2电源及复位电路设计3.3 时钟电路设计3.4 DSP与JTAG接口设计3.5 DSP的串行接口设计3.6 通用扩展口设计3.7 总体电路原理图设计第4章软件设计4.1 程序设计4.2 仿真调试总结参考文献附录1:总体电路图附录2:程序代码第1章绪论数字化已成为电子、通信和信息技术的发展趋势与潮流。

在这种趋势与潮流的推动下,数字信号处理的理论与实现手段获得了快速的发展,已成为当代发展最快的学科之一。

而DSP芯片作为数字信号处理,尤其是实时数字信号处理的主要方法和手段,自20世纪70年代末、80年代初诞生以来,无论在性能上还是在价格上,都取得了突破性的迅猛发展。

dsp28335开发板中文资料汇总(dsp28335最小系统

dsp28335开发板中文资料汇总(dsp28335最小系统
外围设备供电。系统内核电压1.9V和I/O口供电电压3.3V。
4.JTAG接口电路
TMS320F28335具有符合IEEE1149.1标准的片内扫描仿真接口
(JTAG),该接口通过仿真器直接访问。为了能与仿真器通信,所设计的最
小系统板上应有14引脚的仿真接口,其中的EMU0和EMU1信号必须通过
上拉电阻连接至电源,其中上拉电阻为4.7kΩ。
元件。
(2)电源模块输出端使用保护电容,其值不能小于10μF,
且不能使用贴片电容或高频陶瓷电容,否则工作不稳定。
这里采用的是TPS767D301电源芯片两路电源输出为DSP芯片和
外围设备供电。系统内核电压1.9V和I/O口供电电压3.3V。
dsp28335封装
dsp28335初始化程序
dsp28335引脚图及功能
小结:
以上给出了TMS320F28335的最小应用系统的设计电路,利用该
电路实时在线对TMS320F28335系统仿真开发。但该系统仅是一个最小的应
用系统,具体模块的应用系统应视实际需要设计。
注意事项:
(1)时钟电路采用内部晶体振荡器,在电路配置时应尽量靠近
TMS320F28335放置,引线要短且粗,电容要稳定,容值准确,应远离发热
TMS320F28335,其具有片上Flash,OTPROM及SARAM存储器在设计最小
应用系统时无需考虑外部存储器接口问题。
下面是F28335最小应用系统的一种连接方式:
1.复位电路设计
首先介绍一下MAX811芯片,MAX811芯片保证了DSP芯片的正常
复位。
VCC:电源
GND:直流地
/RST:自动复位端(上电复位端),低电平有效。在VCC电压低于

DSP最小系统原理图

DSP最小系统原理图

16 17 48 1 2 3 4 5 6 7 8 18 19 20 21 22 23 24 25 9 10 12 13 14 15 47
R_EA20 R_EA19 R_EA18 R_EA17 R_EA16 R_EA15 R_EA14 R_EA13 R_EA12 R_EA11 R_EA10 R_EA9 R_EA8 R_EA7 R_EA6 R_EA5 R_EA4 R_EA3 R_EA2
U6A ED0 ED1 ED2 ED3 ED4 ED5 ED6 ED7 ED8 ED9 ED10 ED11 ED12 ED13 ED14 ED15 ED16 ED17 ED18 ED19 ED20 ED21 ED22 ED23 ED24 ED25 ED26 ED27 ED28 ED29 ED30 ED31 CE0 CE1 CE2 CE3
2 4 5 7 8 10 11 13 74 76 77 79 80 82 83 85 31 33 34 36 37 39 40 42 45 47 48 50 51 53 54 56 3 9 35 41 49 55 75 81 6 12 32 38 46 52 78 84
DQ0 DQ1 DQ2 DQ3 DQ4 DQ5 DQ6 DQ7 DQ8 DQ9 DQ10 DQ11 DQ12 DQ13 DQ14 DQ15 DQ16 DQ17 DQ18 DQ19 DQ20 DQ21 DQ22 DQ23 DQ24 DQ25 DQ26 DQ27 DQ28 DQ29 DQ30 DQ31 VDDQ0 VDDQ1 VDDQ2 VDDQ3 VDDQ4 VDDQ5 VDDQ6 VDDQ7 VSSQ0 VSSQ1 VSSQ2 VSSQ3 VSSQ4 VSSQ5 VSSQ6 VSSQ7
ARE/SDCAS/SSADS AOE/SDRAS/SSOE AWE/SDWE/SSWE ARDY ECLKIN ECLKOUT BUSREQ HOLD HOLDA BE3 BE2 BE1 BE0

DSP最小系统

DSP最小系统

2.2 DSP最小系统要使DSP系统能够正常工作,需要具备一些基本结构:DSP、电源、RAM、时钟源(晶振)。

通常把由这些基本器件构成的可以工作的DSP系统称为DSP最小系统。

限于书本幅面的原因,为了清晰的表示电路结构,把下图中的DSP周边电路部分分成图中的A1、A2、A3、A4四个部分,接下来将分别介绍这4个部分。

图2.2.1 DSP周边电路原理图A1部分:如下图所示,A1部分DSP引脚的分布情况比较整齐规范,首先是大量的电源引脚,包括VDD、VDDIO(DSP的内核电源和输入输出电源,这是两类主要的电源),以及AD转换器部分的电源和AD转换器的16路输入引脚。

此外该部分还有:1.去耦电容(分布在板上的各个主要芯片附近,用于降低干扰杂波的影响,还有电源与地之间的滤波电容,其作用也基本类似)2.输出端口:GPIO端口通过限流电阻与LED连接至电源端,通过控制GPIO引脚的高低电平状态可以点亮或熄灭LED。

用这种方式可以简单的实现基本输出功能。

这也是学习过程中的一种常用调试手段。

图2.2.2 DSP周边电路原理图A1部分A2部分:图2.2.3 DSP周边电路原理图A2部分A2部分的DSP引脚也比较完整,主要包括DSP的16条数据线XD0-XD15、19条地址线XA0-XA18,以及DSP的读写信号线等控制线。

需要特别指出:该部分还包括XMP/MC引脚跳线,通过电路图可以看出通过JP-JP3跳线可以控制XMP/MC引脚的高低电平。

如前所述,上电复位时,该引脚为高电平时为MP 状态,也就是通常的调试状态;如果上电复位时该引脚为低电平,则为MC状态,DSP从内部FLASH存储器引导加载,这是调试完成后的运行状态。

A3部分:图2.2.4 DSP周边电路原理图A3部分A3部分的DSP引脚包括以下内容:1.电源地,这些VSS引脚分布在DSP芯片四周的引脚中,这里我们集中表示在A3部分。

2.晶振,为DSP芯片提供时钟源,这里选择30MHz晶振,通过DSP内部PLL电路的控制,DSP2812最高可以工作在150MHz的频率下,因此可以达到很高的运算速度。

DSP最小系统图---TMS320VC5410_5416

DSP最小系统图---TMS320VC5410_5416

A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18
PUSH_BUTTON
Vss Vss
25 24 23 22 21 20 19 18 8 7 8 5 4 3 2 1 48 17 16
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 C
XF
FLASH_CE FLASH_OE INV_RW RW A19 A20
U106B IOS INV_RW D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 25 24 36 35 33 32 30 29 27 26 G DIR A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 74AC16245 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 13 14 16 17 19 20 22 23 ED8 ED9 ED10 ED11 ED12 ED13 ED14 ED15
U106A IOS INV_RW D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 3.3V 42 31 18 7 48 1 47 46 44 43 41 40 38 37 G DIR A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 2 3 5 6 8 9 11 12 ED0 ED1 ED2 ED3 ED4 ED5 ED6 ED7
1
1
2
2
2
1
U105 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 3.3V GND PS RW R1 4.7k 18 19 20 21 24 25 26 27 42 43 44 1 2 3 4 5 11 33 34 12 6 17 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 VCC VCC VSS VSS CE WE CY7C1021 I/O16 I/O15 I/O14 I/O13 I/O12 I/O11 I/O10 I/O9 I/O8 I/O7 I/O6 I/O5 I/O4 I/O3 I/O2 I/O1 BHE BLE OE NC NC NC 38 37 36 35 32 31 30 29 16 15 14 13 10 9 8 7 40 39 41 22 23 28 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 GND INV_RW

DSP课程设计TMS320LF2407A最小系统设计

DSP课程设计TMS320LF2407A最小系统设计

一、设计要求要求设计的最小系统包括TMS320LF2407A基本电路、电源电路、扩展RAM、指示灯等部分,需要用protel软件完成原理图和PCB的设计,并编写验证程序,在实验箱上进行调试。

二、设计原理及框图对于DSP2407,加上电源、复位和晶振,就构成了DSP最小系统。

为使这一最小系统能工作在开发状态下,应配以锁相环、JTAG接口、扩展片外程序存储器、FLASH烧写、指示灯、引脚扩展以及对其他引脚的处理等电路。

DSP2407最小系统框图如下图所示:三、主要芯片说明3.1 TMS320LF2407ATMS320LF2407A的常用资源见下表:3.2 TPS7333QTPS7333Q是TI公司生产的一款电压转换芯片,能将5V电压转换成3.3V,其特点如下:1.TPS7333Q克服了常规LDO稳压器的弊端,它具有非常低的静态电流,即使对于变化较大的负载,静态电流可以保持稳定2.具有关断特性3.具有输入和输出电容的选择3.3 CY7C1021选用的RAM型号为CY7C1021,64k*16位大小。

其高速转换时间:8、10、12、15ns,CMOS低功耗管理,TTL可共存界面,由3.3V供电,完全静态管理:无时钟或刷新要求,三种输出状态,高位、低位数据控制3.4 MAX811MAX811是一款四管脚微处理器复位芯片,用于监控微控制器和其他逻辑系统的电源电压,带有手动复位输入低电平复位芯片,支持手动复位功能,当MR引脚持续存在180ms的低电平,芯片的复位输出即会产生复位信号。

3.5 74HC0874HC08是4-2输入与门,相当于四个两输入与门。

其逻辑图如下:引脚图为四、设计过程4.1 电源电路电源电路的选择是系统设计的一个重要的部分,设计好坏对系统的影响最大。

这里使用TI公司的TPS7333Q来设计电源供电电路。

电源插孔J1 标识为内正外负,5V 稳压直流电源输入。

FUSE 为自恢复保险;7333 电源转换芯片作为5V 转3.3V 的高性能稳压芯片。

DSP技术liuguoman_第四讲[1].C6000+DSP最小系统设计

DSP技术liuguoman_第四讲[1].C6000+DSP最小系统设计

原理图软件 PCB软件 自动布线器 仿真软件
SI、EMI、POWER/GND、HEAT



DSP硬件系统组成 DSP芯片的选择 DSP最小系统设计 DSP板设计流程
3.电源—加电顺序需求
DSP的一些I/O管脚是双向的,方向由内核 控制。I/O电压一旦被加上以后,I/O管脚就立即 被驱动,如果此时还没加核电压,那么I/O的方 向可能就不确定是输入还是输出。如果是输出, 且这时与之相连的其它器件的管脚也处于输出状 态,那么就会造成时序的紊乱或者对器件本身造 成损伤。这种情况下,就需要核电压比I/O电压 先加载,至少是同时加载。
DSP板级设计流程
PowerLogic
HyperLynx
PowerPCB BlazeRouter SPECCTRA
HyperLynx
概念
方案 论证
原理图 设计
前仿真
PCB图 绘制
后仿真
制板
原型 调试 测试
方案论证
rst
SBSRAM 3.3v
1.8v 1.2v CE3 CE0,CE2 INT4~7
Date: Tuesday May 20, 2003 Time: 22:25:40
实物
EDA软件



Altium / PROTEL Mentor / PADS Mentor / Expedition Mentor / BoardStation Cadence / Allegro Cadence / OrCAD
4.时钟-输入
OSC
4.时钟-输出
SRAM SRAM C6000 244 SRAM C6000 CY2308 SRAM SRAM SRAM

DSP(2812)最小系统设计

DSP(2812)最小系统设计

摘要本设计是DSP(2812)最小系统设计,DSP是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。

DSP指的是数字信号处理器。

数字信号处理器是一种适合完成数字信号处理运算的处理器。

20世纪60年代以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,DSP技术应运而生并得到迅速的发展。

在过去的二十多年时间里,数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。

数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集,变换,滤波,固执,增强,压缩,识别等处理,已得到符合人们需要的信号形式。

数字信号处理是以众多科学为理论基础的,它所涉及的范围及其广泛。

在科学领域,微积分,概率统计,随机过程,数值分析等都是数字信号处理的基本工具。

与网络理论,信号与系统,控制论,通信理论,故障诊断等也密切相关,可以说,数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础,同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。

DSP主要应用在数字信号处理中,目的是为了能够满足实时信号处理的要求,因此需要将数字信号处理中的常用运算执行的尽可能快。

这就决定了DSP的特点和关键技术。

适合数字信号处理的技术:DSP包涵乘法器,累加器,特殊地址发生器,领开销循环等;提高处理速度的技术:流水线技术,并行处理技术,超常指令等。

DSP对元件值的容限不敏感,受温度、环境等外部参与影响小;容易实现集成;VLSI 可以时分复用,共享处理器;方便调整处理器的系数实现自适应滤波;可实现模拟处理不能实现的功能:线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等;可用于频率非常低的信号。

关键词典型特征,体系结构,程序流程IABSTRACTThis design is the DSP (2812) Minimum system design, DSP is a widely used but many disciplines involved in many areas of emerging disciplines. We often say that the DSP refers to the digital signal processor. Digital Signal Processor is a complete cross-signal processing for the processor. Since the 60s of the 20th century, with the computers and the rapid development of information technology, DSP technology and the rapid development emerged. In the past twenty years time, digital signal processing in communications and other fields has been very widely used.Digital signal processing is to use a computer or dedicated processing equipment to collect the signal in digital form, transform, filter, stubborn, enhancement, compression, recognition processing needs of the people has been the signal form. Digital signal processing theory is based on a number of science-based, its scope and wide. For example, in science, calculus, probability and statistics, stochastic processes, numerical analysis, digital signal processing are the basic tools. And network theory, signals and systems, control theory, communication theory, fault diagnosis, etc., are closely related, can be said that digital signal processing is to many classical theoretical system as its theoretical basis, but also to become a new discipline theoretical basis.DSP is mainly used in digital signal processing, designed to meet real-time signal processing requirements, requiring digital signal processing of common operations performed as quickly as possible. This determines the DSP features and key technologies. Suitable for digital signal processing techniques: DSP indulgence multiplier, accumulator, special address generator, leading overhead loops; improve the speed of the technology: pipelining, parallel processing, exceptional instruction and so on.DSP of the component value of tolerance is not sensitive to temperature, and environment outside involvement affect small; easy integration; VLSI can be IItime-division multiplexing, shared processor; facilitate the adjustment of the processor factor to achieve adaptive filter; to analog processing can not Implementation of functions: linear phase, multirate processing, cascade, easy storage; can be used to frequency of very low signal.KEY WORDS:Typical characteristics, Architecture, Program flowIII前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 系统概述 (2)1.3 论文完成的工作 (3)第2章 DSP(2812)最小系统的硬件 (4)2.1 DSP(2812)性能概述 (4)2.2 TMS320F2812的引脚图及功能 (6)2.3 相关硬件设计 (12)2.3.1 DSP与液晶模块的直接访问接口 (12)2.3.2 基于CPLD的硬件等待电路 (13)2.4 DSP最小系统 (14)2.4.1 电源转换 (14)2.4.2片外程序和数据存储器 (14)2.4.3 时钟电路 (15)2.4.4 JTAG仿真接口电路 (15)2.5 硬件的调试 (16)2.5.1 电路测试及目标板识别 (16)2.5.2 事件管理器产生PWM波功能测试 (16)2.5.3 基于串口通信的数据采集功能测试 (16)第3章软件的设计 (18)3.1 软件简介 (18)3.2 基本功能 (18)3.2.1 2812读写时序 (18)3.2.2 液晶显示模块的读写时序 (19)3.2.3 F2812的XREADY信号 (20)3.2.4 相关VHDL (21)3.2.5 DSP对液晶模块连续的读写访问 (22)3.3 TMS320F2812 系统设计中应注意的几个问题 (23)3.3.1 速度和时钟 (23)3.3.2 中断的使用 (24)3.3.3 Flash Ram的使用 (26)第4章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (30)IV随着计算机和信息技术的飞速发展,DSP技术已经应用到我们生活的每一个角落,从军用到民用,从航空航天到生产生活,都越来越多的使用DSP。

基于TMS320F28335的DSP最小系统设计

基于TMS320F28335的DSP最小系统设计

98基于TMS320F28335的DSP最小系统设计基于TMS320F28335的DSP最小系统设计Design of DSP Minimum System Based on TMS320F28335谭威罗仁泽高文刚(西南石油大学电气学院,四川成都610500)周慧琪(西安电子科技大学计算机学院,陕西西安710071)摘要在各大专院校的课程教学、实验教学、毕业设计以及电子设计竞赛中,需要应用DSP实验系统。

介绍了TI公司的TMS320F28335 芯片的性能特点,给出了由TMS320F28335 组成的DSP 最小应用系统。

详细介绍了各部分电路的设计方法。

该系统可满足教学要求,也可用于简单的工程研究和应用开发。

关键词:数字信号处理器,最小应用系统,浮点DSP,TMS320F28335AbstractIn the colleges and universities teaching,experiment teaching,the graduation design and electronic design competition,need-ed to use DSP experiment system.This paper introduces the TI company TMS320F28335 chip performance characteristics,is giv-en up of TMS320F28335 DSP minimum application system.Detailed introduces each part of the circuit design method.Keywords:digital signal processor,minimum application system,fixed-point DSP,TMS320F28335TMS320F28335 数字信号处理器是 TI 公司的一款 C2000 系列的浮点DSO控制器,与以往的定点DSP相比,该器件的精度高,成本低,功耗小,性能高,外设集成度高,数据以及程序存储量大,A/D转换更精确快速等。

DSP最小系统原理图

DSP最小系统原理图

BMUTEC AOUTBAOUTB+ AOUTA+ AOUTAAMUTEC FILT+ AGND VA AINBAINB+ AINA+ AINAVCOM
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
CS_AOUT_RN CS_AOUT_RP CS_AOUT_LP CS_AOUT_LN
VCC5V C3 0.1uF C5 C4 10uF 20uF 1uF C6
3
GND/ADJ TAB
4
R1
47K
U1
U2
VIN
VOUT
2
C7
VCC3V3
AMS1117_3V3
20uF
1
CS_AIN_RN CS_AIN_RP CS_AIN_LP CS_AIN_LN C12 0.1uF C13 L1 C8 0.1uF C9 1uF
16 17 48 1 2 3 4 5 6 7 8 18 19 20 21 22 23 24 25 9 10 12 13 14 15 47
R_EA20 R_EA19 R_EA18 R_EA17 R_EA16 R_EA15 R_EA14 R_EA13 R_EA12 R_EA11 R_EA10 R_EA9 R_EA8 R_EA7 R_EA6 R_EA5 R_EA4 R_EA3 R_EA2
XNET中点引出馈线返回输入端
外部电源滤波
TMS320C6713GDP
如果Codec工作在Stand Alone模式,去掉这两个电阻
VCC3V3 VCC3V3 R18 R19 R20 R21 10K SCL0 10K SDA0 TP9 10K DR1_SDA1 10K CLKS1_SCL1 TP7 TP8

DSP最小系统设计按键加流水灯

DSP最小系统设计按键加流水灯

DSP最小系统设计报告一、系统设计原理本次设计采纳TI公司生产的DSP芯片TMS320F2812和键盘扫描电路进行按键。

TMS320F2812系列DSP(数字信号处置器)是TI公司最新推出的数字信号处置器,该系列处置器是基于TMS320C2xx内核的定点数字信号处置器。

器件上集成了多种先进的外设,为电机及其他运动操纵领域应用的实现提供了良好的平台。

同时期码和指令与F24x系列数字信号处置器完全兼容,从而保证了项目或产品设计的可延续性。

与F24x系列数字信号处置器相较,F2812系列数字信号处置器提高了运算的精度(32位)和系统的处置能力(达到150MIPS)。

该系列数字信号处置器还集成了128KB的Flash存储器,4KB 的引导ROM,数字运算表和2KB的OTP ROM,从而大大改善了应用的灵活性。

两个事件治理器模块EVA、EVB为电机及功率变换操纵提供了良好的操纵功能。

16通道高性能12位ADC单元提供了两个采样维持电路,能够实现双通道信号同步采样。

TMS320F2812系列DSP有以下特点:TMS320F2812有3个独立的片选信号,而且读/写时序可编程,兼容不同速度的外设扩展;通过配置外部接口寄放器,TMS320F2812在访问外部设备时没必要额外增加延时等待,既提高了程序的实时性又减少了代码量。

TMS320F2812是TI公司2000系列中功能最为壮大的DSP芯片。

它是一种32位DSP,片内有128K的FLASH,18K的SRAM, DART. 56 个I/0,12MAD+l6路输入,指令处置速度高达150MPIS。

TMS320F2812的时钟频率是150MHz,即时钟周期是。

有众多的外设接口,GPIO, SPI, SCIA,SCIB, McBSP, eCAN, SRAM. FLASH, EVA,EVB, ADC。

这些外设模块使TMS320F2812很适用于操纵领域。

二、设计思路最小系统加上外设电路,外设电路中包括16盏LED灯和2个按键。

基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计

基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计

_ F— u } E lU 2 — C P上 C一 _ r 1 r l F N o T 跫J L4 —1 _ 5 P 上 一 — Nc D N L G Nc - O lN C VR F 7uF
DG ND 2
8 1 1
. —
NC
NC NC 2I N
l B NC 2 F , 5
2RST NC 1 8 2oUT 一 VCC3 3 一
基 金 项 目 :河 北 省 教 育 厅 青 年 基 金 项 目 (0 0 0 ) 北 华 航 天 工 2 12 6 ; 业 学 院教 研 项 目 (Y 2 1—0 一 J 一0 00 3Y)
收稿 日期 :2 1 —1 0 1 2—0 4
1 1 电 源 模 块 .
很 大便 利 。这 里 , T 3 0 C 4 2为 核 心 芯 片 , 以 M¥ 2 V 50
设计 了 D P最 小 系统 的硬 件 电路 , S 同时 给 出 了一 个 点 亮 L D灯 的完 整 汇编 源代 码 。 E
1 硬 件 系统设 计

为降 低芯 片 功耗 , TMS 2 VC 4 2采 用 双 电源 30 5 0
J. F 01 u

DGND

2N I 2 U O T— l 6P + 7P lC C 厂 2 N 一 E N 9 丰l C —


1 2 ND 3 G
NC
NC
NC
NC
1u 17 F 0F 4 u
NC
l 5

DGND
1 4
中图分类号 :T 24 P 7 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 17 —7 3 (0 2 0 —0 1 6 3 9 8 2 1 ) 1 0 6—0 3

DSP最小系统原理图设计

DSP最小系统原理图设计

DSP最小系统原理图设计1 DSP简介1.1 DSP 的应用领域在近20 多年时间里,DSP 芯片的应用已经从军事、航空航天领域扩大到信号处理、通信、雷达、消费等许多领域。

主要应用有信号处理、通信、语音、图形、图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等。

DSP 主要应用市场为3C 领域,占整个市场需求的 90%。

数字蜂窝电话是DSP最为重要的应用领域之一。

由于DSP 具有强大的计算能力,使得移动通信的蜂窝电话重新崛起,并创造了一批诸如GSM、CDMA 等全数字蜂窝电话网。

在Modem 器件中,DSP 更是成效卓著,不仅大幅度提高了传输速率,且具有接收动态图像能力。

另外,可编程多媒体 DSP 是PC 领域的主流产品。

以XDSL Modem为代表的高速通信技术与MPEG 图像技术相结合,使得高品位的音频和视频形式的计算机数据有可能实现实时交换。

目前的硬盘空间相当大,这主要得益于CDSP(可定制DSP)的巨大作用。

预计在今后的PC 机中,一个 DSP 即可完成全部所需的多媒体处理功能。

DSP 也是消费类电子产品中的关键器件。

由于 DSP的广泛应用,数字音响设备的更新换代周期变得非常短暂。

用于图像处理的DSP,一种用于JPEG 标准的静态图像数据处理;另一种用于动态图像数据处理。

1.2 DSP的特点DSP 芯片是模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用微处理器,其处理速度比最快的 CPU 还快 10-50 倍,具有处理速度高、功能强、性能价格比好以及速度功耗比高等特点,被广泛应用于具有实时处理要求的场合。

DSP 系统以 DSP 芯片为基础,具有以下优点。

1.高速性,DSP 运行速度高达 1000MIPS 以上2.编程方便,可编程DSP 可使设计人员在开发过程中灵活方便的对软件进行修改和升级。

3.稳定性好,DSP 系统以数字处理为基础,受环境温度及噪声的影响比较小,可靠性高。

4.可重复性好,数字系统的性能基本上不受元器件参数性能的影响,便于测试、调试和大规模生产。

DSP最小系统电路设计

DSP最小系统电路设计

D S P最小系统电路设计 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020目录I仿真工作原理及测试步骤 (9)910第1章绪论DSP 有两种涵义,一种是Digital Signal Processing,指的是数字信号处理技术;一种是Digital Signal Processor,指的是数字信号处理器。

两者是不可分割的,前者是理论上的技术,要通过后者变成实际产品,两者结合起来才成为解决某一实际问题和实现某一方案的手段。

数字信号处理器是目前 IT 领域中发展极为迅速的一类微处理器,其功能强大,应用范围相当广泛,能够完成实时的数字信号处理任务。

DSP 的性能几乎决定了电子产品的性能。

在人们生活当中,DSP可谓无处不在,例如手机,电视机,数码相机,MP3等等都有DSP的存在。

DSP 已经成为通信、计算机和消费类电子产品等领域的基础器件。

因此,只有理论的学习是不够的,设计一个DSP最小系统,掌握这门重要技术,才能更深刻地理解和掌握DSP,为今后进行高精度、高性能的电子设计打下基础。

DSP 芯片是模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用微处理器,其处理速度比最快的CPU还快10-50 倍,具有处理速度高、功能强、性能价格比好以及速度功耗比高等特点,被广泛应用于具有实时处理要求的场合。

DSP 系统以 DSP 芯片为基础,具有以下优点。

1.高速性DSP 系统的运行速度较高,最新的DSP运行速度高达1000MIPS 以上。

2.编程方便可编程DSP可使设计人员在开发过程中灵活方便的对软件进行修改和升级。

3.稳定性好DSP 系统以数字处理为基础,受环境温度及噪声的影响比较小,可靠性高。

4.可重复性好数字系统的性能基本上不受元器件参数性能的影响,便于测试、调试和大规模生产。

5.集成方便DSP 系统中的数字部件有高度的规范性,便于大规模集成。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1 DSP简介
1.1 DSP 的应用领域
在近 20 多年时间里,DSP 芯片的应用已经从军事、航空航天领域扩大到信号处理、通信、雷达、消费等许多领域。

主要应用有信号处理、通信、语音、图形、图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等。

DSP 主要应用市场为3C 领域,占整个市场需求的 90%。

数字蜂窝电话是 DSP最为重要的应用领域之一。

由于 DSP 具有强大的计算能力,使得移动通信的蜂窝电话重新崛起,并创造了一批诸如 GSM、CDMA 等全数字蜂窝电话网。

在Modem 器件中,DSP 更是成效卓著,不仅大幅度提高了传输速率,且具有接收动态图像能力。

另外,可编程多媒体 DSP 是PC 领域的主流产品。

以XDSL Modem为代表的高速通信技术与 MPEG 图像技术相结合,使得高品位的音频和视频形式的计算机数据有可能实现实时交换。

目前的硬盘空间相当大,这主要得益于CDSP(可定制 DSP)的巨大作用。

预计在今后的 PC 机中,一个 DSP 即可完成全部所需的多媒体处理功能。

DSP 也是消费类电子产品中的关键器件。

由于 DSP
的广泛应用,数字音响设备的更新换代周期变得非常短暂。

用于图像处理的 DSP,一种用于 JPEG 标准的静态图像数据处理;另一种用于动态图像数据处理。

1.2 DSP的特点
DSP 芯片是模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用微处理器,其处理速度比最快的 CPU 还快 10-50 倍,具有处理速度高、功能强、性能价格比好以及速度功耗比高等特点,被广泛应用于具有实时处理要求的场合。

DSP 系统以 DSP 芯片为基础,具有以下优点。

1.高速性,DSP 运行速度高达 1000MIPS 以上
2.编程方便,可编程DSP 可使设计人员在开发过程中灵活方便的对软件进行修改和升级。

3.稳定性好,DSP 系统以数字处理为基础,受环境温度及噪声的影响比较小,可靠性高。

4.可重复性好,数字系统的性能基本上不受元器件参数性能的影响,便于测试、调试和大规模生产。

5.集成方便,DSP 系统中的数字部件有高度的规范性,便于大规模集成。

6.性价比高
常用的 DSP 价格在 5 美元以下。

2 TMS320VC5402 的硬件资源
TMS320VC5402 是 TI 的第七代 DSP 产品之一,它具有优化的 CPU 结构,内部有 1 个 40 位的算术逻辑单元(包括一个 40 位的桶式移位寄存器和 2 个独立的 40 位累加器),一个17×17 的乘法器和一个 40 位专用加法器,16K 字 RAM 空间和4K×16bit ROM 空间。

共 20 根地
址线,可寻址 64K 字数据区和 1M 字程序区,具有 64K I/O 空间。

处理速度为 l00M IPS ,速度高、功耗低。

TMS320VC5402 采用修正的哈佛结构和 8 总线结构(4 条程序/数据总线和 4条地址总线),以提高运算速度和灵活性。

在严格的哈佛结构中,程序存储器和数据存储器分别设在两个存储空间,这样,就允许取址和执行操作完全重叠。

修正的哈佛结构中,允许在程序和数据空间之间传送数据,从而使处理器具有在单个周期内同时执行算术运算、逻辑运算、位操作、乘法累加运算以及访问程序和数据存储器的强大功能。

与修正的哈佛结构相配合, TMS320VC5402 还采用了一个 6 级深度的指令流水线,每条流水线之间彼此独立,在任何一个机器周期内可以有 1 至 6 条不同的指令在同时工作,每条指令工作在不同的流水线上,使
指令的执行时间减小到最小和增大处理器的吞吐量。

TMS320VC5402 的硬件结构具有硬件乘法器、8 总线结构、功能强大的片内存储器配置和低功耗设计的特点。

因此,可以进行高速并行处理,同时,集成度高可节省硬件开销,提高系统抗干扰性。

它除了完成数字信号处理任务外,还可以兼顾通用单片机的操作任务,因此,它是集数字信号处理与通用控制电路于一体的多功能低功耗微处理器。

综上所述 VC5402 的 CPU 结构特征如下。

(1)具有高性能的改进的哈佛总线结构,即具有三条独立的 16bit 数据存储器
总线和一条 16bit 的程序存储器总线。

(2)具有一个 40bit 的算术逻辑单元,包括一个 40bit 的筒形移位器和两个独立的加法器。

(3)17×17bit 的并行乘法器与专用的 40bit 加法器相结合。

(4)具有专用于 Viter bi 蝶形算法的比较、选择、和存储单元(CSSU)。

(5)指数译码器可以在一个指令周期内求一个 40bit 累加数的指数值,这里的指数定义为累加器中没有数据占用的位数的个数减去 8。

(6)两个地址发生器、八个辅助寄存器和两个辅助寄存器算术单元(ARAU)。

3 TMS320VC5402最小系统设计
3.1 系统硬件组成
基于TMS320C5402最小系统系统框图。

此最小系统主要由时钟及复位电路、JTAG仿真调试接口电路以及供电系统,外加WATCH DOG电路等模块构成。

系统框图如下:
图3.1最小系统框图
3.2 各功能模块设计
3.2.1 5V电源产生电路设计
此电路主要功能是将220V的市电经变压器降成9V交流电,通过整流桥整流、电容滤波、再通过三端集成稳压器78L05输出稳5V电压,为TPS73HD318提供5V输入。

电路连接图如下。

图3.2.1 电源产生电路原理图
3.2.2 复位和WATCH DOG电路设计
通过按钮实现复位操作。

当按钮按下时,将电容C12上的电荷通过按钮串接的电阻R3释放掉,使电容C12上的电压降为0。

当按钮松开时,由于电容C12上的电压不能突变,所以通过电阻R2进行充电,充电时间由R2C12的乘积值决定,一般要求大于5个外部时钟周期,可根据具体情况选择。

这样就可以实现手动按钮复位。

看门狗电路起着监视DSP动作的作用。

系统在运行过程中通过I/O 输出给看门狗的输入端WDI脚正脉冲,两次脉冲时间间隔不大于1.6s,则WDO引脚永远为高电平,说明DSP程序执行正常。

但如果程序跑飞,就不可能按时通过I/O输出发出正脉冲。

当两次发出正脉冲的时间间隔大于1.6s时,看门狗便使WDO置为低电平,将使系统复位。

两模块的连
接方式如图所示。

图3.2.2 复位电路原理图
3.2.3 时钟电路和JTAG仿真调试接口电路设计
利用DSP芯片内部的振荡器构成时钟电路,在芯片的Xl和X2/CLKIN 引脚之间接入一个晶体,用于启动内部振荡器。

目前流行的DSP都备有标准的JTAG(Joint Test Action Group)接口,主要用于在线仿真调试。

本设计中DSP和仿真器之间的连接电缆超过6 in,将数据传输脚加上驱动,此上拉电阻取10K。

两模块与TMS320C5402的连接方式如图所示。

图3.2.3 时钟电路和JTAG接口原理图
3.2.4 TMS320C5402的电源设计
TMS320VC5402 采用了双电源供电机制,以获得更好的电源性能,
其工作电压为 3.3V 和 1.8V。

其中,1.8V 主要为该器件的内部逻辑提供电压,包括CPU和其他所有的外设逻辑。

与 3.3V 供电相比,1.8V 供电大大降低功耗。

外部接口引脚仍然采用 3.3V 电压,便于直接与外部低压器件接口,而无需额外的电平变换电路。

为TPS73HD318提供5V输入,就可以得到输出电压分别为3.3V,1.8V,每路的最大输出电流为750mA,并且提供两个宽度为200ms的低电平复位脉冲。

其设计原理图如下图所示。

图3.2.4 TMS320C5402电源原理图
4 最小系统PCB图
图4.1 图小系统PCB图
5 最小系统设计原理图
6 心得体会
作为一个电信本科生,掌握DSP系统的设计技术是非常重要的,通过对本课题的学习,了解了DSP系统的设计及应用,锻炼独立设计电路的能力和动手能力。

这次课程设计我学到了很多东西,尤其是做好一件事实在是不容易,特别是在准备不足的情况下,更是难上加难。

幸运地是在课程设计过程中我得到了广大老师和同学的帮助,特别是得到了胡老师的分析与讲解!他严谨的治学态度和对问题的分析方法以及解决问题方法,使我一生受用!同时我也学会了怎么在浩瀚如海的大堆资料里搜集自己所需要的东西,怎样与人沟通去完成一件事。

然而我也看到了自身地不足,专业知识不是很过硬,缺乏对问题地分析能力,还有自己知识储备的不足,使得搞课程设计时,不知从何处下手. 因此从现在开始我要认真地学好专业知识以及其他相关知识,充实自己。

参考文献
汪安民.TMS320C54xxDSP 实用技术.北京:清华大学出版社,2002张雄伟.DSP 芯片的原理与开发应用.北京:电子工业出版社,2003 张雄伟.DSP 集成开发与应用实例.北京:电子工业出版社,2002
朱铭锆.DSP 应用系统设计.北京:电子工业出版社,2002
李利.DSP 原理及应用.北京:中国水利水电出版社,2004
邹理和.数字滤波器.北京:清华大学出版社,1995。

相关文档
最新文档