当前位置:文档之家› 基于TMS320F28335的DSP最小系统设计

基于TMS320F28335的DSP最小系统设计

基于TMS320F28335的DSP最小系统设计
基于TMS320F28335的DSP最小系统设计

TMS320F28335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。它采用内部1.8V或1.9V供电,外部3.3V供电,因而功耗大大降低。且主频高达150MHz,处理速度快,是需要浮点运算便携式产品的理想选择。本文采用TMS320F28335作为主控芯片设计一个DSP最小应用系统。

1系统构成

一个典型的DSP最小系统应包括DSP芯片、电源电路、复位电路、时钟电路、引导模式电路,另外考虑到DSP在下载时需要下载端口,所以在最小系统上加一个14引脚的JTAG仿真烧写口。

2系统硬件设计

2.1电源及复位电路的设计

TMS320F28335工作时所要求的电压分为两部分:3.3V的Flash电压和1.8V或1.9V的内核电压。TMS320F28335对电源很敏感,所以在此推荐TI公司的电压精度比较高的电源芯片TPS767D301或者TPS767D318。TPS767D301芯片输入电压为+5V,芯片起振,正常工作之后,能够产生3.3V和1.9V两种电压供DSP使用。如图1所示。

考虑到TPS767D301芯片自身能够产生复位信号,此复位信号可以直接供DSP芯片使用,所以不用为DSP设置专门的复位芯片。复位信号与DSP芯片的连接如图1中28引脚所示。设计电源电路时需要注意散热问题和电容匹配问题,另外要注意数字电源与模拟电源,数字地与模拟地之间要用电感隔开。2.2时钟电路设计

TMS320F28335芯片提供了两种不同的时钟产生方案:利用电路板上的内部振荡器或者利用外部时钟。基本外部输入的时钟频率是在20~35MHz范围内。芯片上的时钟锁相环(PLL)可以来倍频输入的时钟频率,最大倍频达到芯片的最大工作频率150MHz。TMS320F28335芯片的内部振荡电路能够把晶振和X1、X2引脚直接相连,X1引脚通常是数字参考电压(VDD),X2引脚是内部振荡的输出。如果引脚X2不用,必须悬空。本文采用的是内部振荡器,在X1和X2之间连接一个30MHz的石英晶体,系统通过编程选择5倍频的PLL功能,可实现F28335的最高工作频率(150MHz)。

2.3DSP与JTAG接口设计

TMS320F28335采用5个1149.1-1990IEEE标准协议和IEEE标准的测试接口和边界扫描结构的JTAG信号接口,以及两个扩展接口(EMU0和EMU1),该接口通过仿真器直接访问。扫描仿真消除了传统电路仿真存在的电缆过长引起的信号失真及仿真插头的可靠性差等问题。采用扫描仿真,使得在线仿真成为可能,给调试带来方便。JTAG连接器在数字信号控制器上应该在6英寸或者是更少的2英寸,如果这种情况不允许的话,那么应该增加信号缓冲器。在实际设计过程中,考虑到JTAG下载口的抗干扰性,在与DSP连接的EMU0、EMU1端口

必须通过4.7kΩ的上拉电阻连接至电源,TRSTn引脚

通过2.2kΩ的下拉电阻接地,且分别在其引脚上添加

0.1μF的旁路电容。JTAG接口电路连接如图2所示。

图2JTAG接口电路

2.4引导模式设计

引导ROM中的重启向量会重新向InitBoot函数传入程序执行,其选项包括:跳转至Flash、跳转至SARAM、跳转至OTP、

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,TMS320F28335

Abstract

In 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 TMS320F28335chip performance characteristics,is giv-en up of TMS320F28335DSP minimum application system.Detailed introduces each part of the circuit design method.

Keywords:digital signal processor,minimum application system,fixed-point

DSP,TMS320F28335

图1

电源电路原理图

基于TMS320F28335的DSP最小系统设计

98

《工业控制计算机》2012年第25卷第4期

(上接第93页)

图以及对应的将非刚体剖分成多个局部三角片的三维曲面图。

图5图像序列的非刚体三角剖分

选择序列中的第一和第二帧用于三维运动参数估计,每个区域的运动参数矩阵的理想值true和本文算法的估计值esti-mate如表1所示。表中,误差error计算公式如下:

error=‖estimate-true‖

F

‖true‖

F

×100%(15)

对这组实验,系统在迭代了243次后收敛于稳定状态,另外,为了试验系统运行时间,我们还做了一组实验,模拟了30个特征点并且是三种运动参数的序列,对这组实验,系统在迭代了154次后收敛于稳定状态。从两组实验的运行时间来看,修正邻域系程序耗时极少,主要耗时在MRF和神经网络程序运行上,并且MRF耗时占整个系统运行时间的90%以上。

5结束语

对实验结果看,仿真实验的误差比较理想,该方法经验证是可行。我们采用了模拟退火算法求解全局最优解,模拟退火算法精度高但耗时,可以考虑对它改进或者采用其他更快速的寻优算法。同时从系统整个运行时间来看,MRF程序耗时占了绝大部分,可以考虑对MRF程序做适当优化,缩短系统运行时间,加快参数估计的速度。另外,本文使用的是模拟的图像序列做运动参数估计,可以考虑用真实数据来进一步研究。

参考文献

[1]刘怀辉.平面区域有限元三角网格剖分算法研究[D].济南:山东大学,2008

[2]张鹏.Markov随机场在图像处理中应用的研究[D].武汉:华中科技大学,2005

[3]Rajala,Miika,Ritala,Risto.A Method to Estimate the Graph Structure for A Large MRF Model[J].17th International Con-ference on Artificial Neural Networks,ICANN,2007,4669: 836-849

[4]Ting Chen,Wei-Chung Lin.Artificial Neural Networks for3-D Motion Analysis-Part II:Nonrigid Motion[J].IEEE Trans Neural Networks,1995,6(6):1394-1401

[5]Schindler,Konrad.Spatially consistent3D motion segmentation [J].Proceedings-International Conference on Image Process-ing,ICIP,2005,3:409-412[收稿日期:2011.12.2]

跳转到XINTF或者从串口调用一个片上引导以下载常规性工作。设备重启时(家电复位或热启动),在执行设备初始化以后,引导程序会检查GPIO引脚的状态以确定用户选用哪种引导模式。引导模式电路如图3所示。

图3引导模式电路

2.5通用扩展口设计

考虑到系统的通用性问题,本系统设计时将F28335除系统测试之外的所有引脚通过双排接插件全部引出,并且按功能模块进行有规律分布,共设计了4个20针双排接插件将其引出。2.6应注意事项

为了提高系统的抗干扰性,在设计中应注意以下一些事项:1)在连接外部振荡器时,需要注意负载电容的阻值,如果用户使用内部或者外部振荡器时,把器件放在靠近引脚的地方,目的是缩短线路的长度,引线要短且粗,应远离发热元件。

2)JTAG:在EMU0/EMU1引脚使用小于10K的上拉电阻,在TRSTn引脚使用小于2.2K的下拉电阻。把JTAG接口放在主芯片引脚附近,保证他们之间的铜线长度在6英寸之内,并且附加一个100μF过滤电容,用以去掉噪声。

3)在每一个电源引脚上连接旁路电容,把它们直接放到引脚的下面,其值不能小于10μF,不能使用贴片电容和高频陶瓷电容,否则可能引起电源不稳定。

4)模数转换器引脚未使用而没接地时就具有高阻抗并且这些引脚可能带来一些噪声信号,通过多路复用影响其他得输入引脚的功能,所以在系统设计时,模数转换器为使用的引脚全部接地,甚至在模数转换器没有使用时,推荐模拟电源也要保持连接,其余引脚全部接地。

3结束语

该系统硬件工作正常,符合设计要求,用户可以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。

参考文献

[1]顾卫钢.手把手教你学DSP——

—基于TMS320x281x[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010

[2]苏奎峰,吕强,邓志东.TMS320x28xxx原理与开发[M].北京:电子工业出版社,2009

[3]雷晓瑜,曹广忠.TMS320F28335及其最小应用系统设计[J].电子设计工程,2009(1):91-92

[4]高翠云,江朝晖,孙冰.基于TMS320F2812的DSP最小系统设计[J].电气电子教学学报,2009(2):83

[5]Texas Instruments,TMS320F28335,TMS320F28334,TMS320F28-332,TMS320F28235,TMS320F28234,TMS320F28232Digital Signal Controllers(DSCs)Data Manual,2007

[收稿日期:2011.12.2

]表1运动参数估计实验结果‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖‖

99

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档