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dsp课程设计(TMS320VC5402 最小系统 存储器扩展设计)

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摘要我为我问问我问问问问我我问问问问问我我问

一个完整的DSP系统通常是由DSP芯片和其他相应的外围器件构成。本设计主要介绍DSP最小硬件系统设计，包括电源电路、复位电路、时钟电路、存储器接口等。

第一章 电源电路

TMS320VC5402芯片采用双电源供电方式，以获得更好的电源性能，其工作电压分别为3.3V和1.8V，其中3.3V为I/O电源DVDD，主要供I/O接口使用，通常情况下可直接与外部低电压器件进行接口，而不需要额外的电平转换电路。1.8V为内核电源CVDD，主要为芯片的内部逻辑提供电压，包括CPU、时钟电路和所有的外部逻辑。与3.3V相比，1.8V可以大大降低芯片功耗。

图 1 电源电路

如图1所示，核心板的电源部分A由一个4芯插座以及两个LM1117电压转换芯片组成。可通过外接5V、GND电源供电，通过LM1117转换成3.3V以及1.8V两种直流电压给核心板上的芯片供电。

第二章 复位电路

C54X的复位输入引脚（RS）为处理器提供了硬件初始化的方法，它是一种不可屏蔽的外部中断，可在任何时候对C54X惊喜复位。当心态上电后，RS引脚营至少保持5个时钟周期稳定的低电平，以确保数据、地址和控制线的正确配置。复位后，CPU从程序存储器的FF80H单元取址，并开始执行程序。

手动复位鼎炉是通过上电或按钮两种方式对芯片进行复位你，如图2所示，当按钮闭合时，电容通过按钮和电阻 进行放大，使电容上的电压降为0。按钮断开时，电容的充电使RS的低电平时间达到至少3个外部时钟周期，从而实现手动复位。

图2 复位电路

第三章 时钟电路

时钟电路用来为TMS320VC5402芯片体制时钟信号，可以利用DSP芯片内部的振荡器构成时钟电路，连接方式如图3所示。在芯片的X1和X2引脚之间介入夜歌晶体，用于启动内部振荡器。

图3 时钟电路

第四章 DSP芯片的存储器接口

第一节 内部存储器

TMS320VC5402的芯片设计有丰富的内部快速存储器可以全速运行，达到芯片最高速度。因此，充分利用内部存储器可以使DSP心态的整体性能达到最佳。

第二节 外扩程序存储器

目前，市场上的EPROM工作电压一般都为5V,yu 3.3V的DSP芯片连接时需要考虑电平转换问题，而且题解都很大。FLASH存储器与EPROM相比，具有更高的性价比，而且体积小、功耗低、可电擦写、使用方便，并且3.3V的FLASH可以直接与DSP芯片连接。因此，采用FLASH作为程序存储器存储程序并且用来固定数据时一种比较好的选择。AT29LV1024是1兆位的FLASH存储器，器外观引脚如图4所示，分别有16条地址线和数据线，3条控制线，引脚功能如图5所示

图4AT29LV1024引脚图

引脚 引脚功能

A15-A0 地址线

CE 片选信号

OE 输出使能

WE 编程写信号

I/O15-I/O0 数据线

NC 空脚

DC 不连接

图5 AT29LV1024引脚功能

如图6所示为TMS320VC5402与AT29LV1024的程序存储器扩展电路。AT29LV1024作为DSP的外部程序存储器，地址总线和数据总线接至DSP的外部总线，片选信号CE接至DSP的外部程序存储器的片选信号PS，编程写信号WE接至DSP的读/写信号R/W，而输出使能信号OE接地。

当PS=0时，CE=0，选中FLASH存储器，进行读操作；

当PS=1时，CE=1，FLASH存储器挂起，地址线和数据线呈高阻。

第三节 外扩数据存储器

ICSI64LV16是一种高速数据存储器，其容量为64K*16，分别有16位地址线和数据线，控制线包括片选信号CE，学允许信号WE读选通信号OE，高位字节选通信号UB和低位字节选通信号LB。电源电压3.3V，其引脚如图6所示

TMS320VC5402与ICSI64LV16扩展连接如图7所示。地址线和数据线对应连接，于是数据存储器扩展，存储器的片选信号CE与DSP数据存储器片选信号DS连基恩，以选通外部数据存储器，而存储器的雪允许端WE与DSP的读/写控制端R/W相连，以实现数据的读/写操作。

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TMS320VC5402

TMS320VC5402

9.2 HPI接口的寄存器

DSP的HPI模块里有3个主要的寄存器：HPIC、HPIA和HPID。主机CPU可以通过数据总线或者控制总线的变换来访问HPI地址寄存器（HPI Address Register，HPIA）、HPI数据寄存器（HPI Data Register，HPID）和HPI控制寄存器（HPI Control Register，HPIC）。

通过HPI，主机可以访问DSP内部的存储器，除了L2控制寄存器（只适用于C6x1x系列DSP）、中断选择寄存器、仿真信号逻辑。

在C62x/C67x系列DSP中，DSP器件不能由DSP内核访问HPIA寄存器；而在C64x系列DSP中，DSP器件则可以访问自身的HPIA寄存器。

C62x/C67x系列DSP中的HPI寄存器如表9-4所示，而C64x系列DSP中的HPI寄存器如表9-5所示。

表9-4 C62x/C67x系列DSP中的HPI寄存器

寄存器简称 寄存器全称 读/写访问

主

机 DSP

HPID HPI数据寄存器 读/写

/

HPIA HPI地址寄存器 读/写 /

HPIC HPI控制寄存器 读/写 读/写

表9-5 C64x系列中DSP中的HPI寄存器

寄存器简称 寄存器全称 读/写访问

主

机 DSP

HPID HPI数据寄存器 读/写 /

HPIAW HPI地址写寄存器 读/写 读/写

HPIAR HPI地址读寄存器 读/写 读/写

HPIC HPI控制寄存器 读/写 读/写

9.2.1 HPID寄存器

HPID是HPI模块中的数据寄存器，英文全称是HPI Data Register。 在读操作中，HPID寄存器包含了HPI总线要访问的数据内容；在写操作中，HPID寄存器包含了要写入DSP内存的数据内容。

3)HPI数据寄存器(HPID)。只可由PC机访问，它的值随HPIA变化而变化，它保存HPIA中地址所指向的DSP内存数据的值。通过对它的读写，可以访问相应的DSP内存的值，也可以设置成自增方式。这样，每对它读写一次，HPIA的数据就自动加1，HPID相应

基于TMS320VC5402和XBee模块的UART应用研究

基于TMS320VC5402和XBee模块的UART应用研究

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基于TMS320VC5402和XBee模块的UART应用研究

作者：蒲显城 罗飞

来源：《计算技术与自动化》2013年第04期

摘 要：基于DSP的漏水检测仪器在实现漏点定位时需要使用无线通信模块，TI公司的TMS320VC5402只提供了同步串行接口McBSP，而无线模块XBee为异步串口。本文采用16倍过采样的方法，结合直接存储器访问（DMA），通过对相关寄存器的适当配置，将McBSP软件模拟成通用异步接收/发送器（UART），从而实现DSP与XBee模块的连接通信。再通过对XBee模块的适当配置，可将从机检测信号无线传给主机，在主机中处理两路信号，从而确定出漏点位置。试验得到的漏点位置在误差范围内，证明了该法的可行性。

关键词：DSP；McBSP；DMA；XBee；UART

中国分类号：TP274 文献标识码：A

1 引 言

数字信号处理器（DSP）具有强大的数据处理能力，使其在高速数字信号处理方面得到广泛的应用。TMS320VC5402（以下简称C5402）是TI公司的一款低功耗、高性能的16位定点DSP芯片，在音频信号处理等方面得到应用。选用其作为漏水检测仪器的核心处理芯片，对管道振动信号进行频谱分析，快速判断出是否漏水，而在进行漏水点定位时需要在管道两端同时采集信号，并将两端信号进行互相关运算，进而确定出漏点位置。因此为了迅速找出漏点，需要快速地将其中一端采集信号无线传输给另一端。Digi公司的无线通信模块XBee室外最大传输距离可达120米，无线数据传输速率为250 kbps，功耗仅为几毫瓦，满足设计需要。

C5402的McBSP为同步串口，而XBee为异步串口。常用的DSP应用系统中扩展异步串行接口的方法有：1）利用专用的异步串口芯片（如TI公司的TL16C550），在DSP的并行总线上进行扩展；2）利用McBSP进行适当的硬件扩展（如MAXIM公司的MAX3111）；3）利用CPLD/FPGA实现UART；4）利用DSP通用I/O、外部中断以及定时器编程实现UART。方法1）和2）虽然软件实现简单，但是需要硬件扩展，增加了成本，且使得目标系统复杂化；方法3）也需要增加硬件器件，且需要硬件描述语言编程；方法4）虽只需软件编程实现，但软件复杂，由于不断响应中断，使得CPU负担很大。本文通过分析UART的数据帧结构，利用McBSP和直接存储器访问（DMA），在DSP中实现UART，从而与XBee连接通信，节约硬件成本，且只占用较少CPU资源。

TMS320VC5402并行引导装载方法的研究与设计

TMS320VC5402并行引导装载方法的研究与设计

２００６年５月　西安邮电学院学报　Ｍａｙ．２００６　第１１卷第３期　Ｊ０ｕＲＮＡＬ　ＯＦ　ＸＩ’ＡＮ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＰＯＳＴ　ＡＮＤ　ＴＥＬＥＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ　Ｖｏ１．１１　Ｎｏ．３　

ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２并行引导装载方法的研究与设计　

李国辉　，刘立新　，杨　宏２　

（１．西安邮电学院电子与信息工程系，陕西西安７１００６１；２．电子科技大学机械电子工程学院，四川成都６１００５４）　

摘要：介绍了ＴＭＳ３２０ｖＣ５４０２在线并行引导装栽的过程，提出了利用ＤｓＰ自身对ＦＬＡＳＨ进行缟程而巧妙实现　ＤＳＰ并行引导装载的一种方法　该方法无需文件转换，简单灵活。同时给出了外部并行引导的典型电路。针对此　电路设计了在线编程装载方法和软件程序，经实验验证，利用ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２　ＤＳＰ芯片设计系统时，该电路和方　法非常简便实用。　关键词：ＴＭＳ３２０Ｖｃ５４０２；并行引导装载；ＳＳ＇Ｆ３９ＶＦ４００　中图分类号：ＴＮ９９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—３２６４（２００６）０３—００５４—０４　

引言　

ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２（以下简称ＶＣ５４０２）是德州仪　

器公司１９９９年１０月推出的性价比极高的定点数字　

信号处理器（ＤＳＰ），它的内部资源配置为用户构造　系统提供了很大便利。　

Ｂｏｏｔ　Ｌｏａｄｅｄ是开发ＤＳＰ应用系统的最后一个　

必要环节，也是很重要的环节之一。Ｂｏｏｔ　Ｌｏａｄｅｒ方　法是对单片机的一种改进。众所周知，通用单片机　

的程序是把单片机放入专用的烧写器中，先将程序　

烧人ＥＥＰＲＯＭ中，然后将单片机装入功能板上工　

作。ＤＳＰ为了增加软件下载的灵活性，将这个　

ＥＥＰＲＯＭ等存储器放置到片外，由一个或几片　

ＦＩ　ＡＳＨ来代替；ＤＳＰ的内部Ｒ０Ｍ固化了一个称为　

Ｂｏｏｔ的程序，在ＤＳＰ上电硬复位后（ＭＰ　Ｃ＝０），　

ＤＳＰ自动执行这个Ｂｏｏｔ程序，将外部ＦＬＡＳＨ的程　

序读人ＤＳＰ内部的高速ＲＡＭ程序区中。所以，所　

基于的汽车防撞预警系统设计

基于的汽车防撞预警系统设计

科学论坛

Ｉ■ｒ

基于ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２的汽车防撞预警系统设计

王圆

（武汉理工大学自动化学院湖北武汉４３００７０）

［摘要】本文设计了基于ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０２及ＡＴ８９Ｓ５２的毫米波雷达汽车防撞预警系统。该汽车防撞预警系统能实时检测前方目标车辆的距离和相对速度

信息、显示数据并根据门限值自动预警。

［关键词】ＦＭＣＷＤＳＰ汽车防撞单片机

中图分类号：Ｄ６３０文献标识码：Ａ文章编号：１００９－９１４Ｘ（２０１１）１９－００６２－０２

１曩述随着汽车工业和高速公路的飞速发展，交通安全问题已成为亟待解决的

大课题。对公路交通事故的分析表明：８０％以上的车祸是由于司机反应不

及所引起的，超过６５％的车辆相撞属于追尾相撞．研究同时还表明：驾驶员只

要在有碰撞危险的１秒前得到预警．就可以避免９０％的交通事故的发生。

在高速公路上驾驶汽车，车速较高，再加上路况或者雨雪等恶劣天气的影

响，以及长时间驾驶使驾驶员的疲劳度增加等因素，常常在驾驶员发现路

前方有危险情况时，反应时间已经不够了。所以，迫切需要研制可以保障

在能见度较低及驾驶员长时间驾驶时的行车安全装置。

目前汽车防撞系统有超声波、红外线、激光、毫米波以及视频成像等

几种技术体制，但作为前视防撞雷达。毫米波无疑是首选体制。毫米波通常

指波长在ｌｌ至１０Ｂ、频率３００ＧＨｚ至３０ＧＨｚ之间的电磁波，因其介于微波与

远红外之间，与微波相比，其探测精度高，抗干扰能力强，低仰角探测性能

好，体积小、重量轻，虽受大气的衰减和雨的影响较大，但在近感探测时，可

忽略大气衰减的影响。甚至可以工作在非大气窗口频率，特别适合在恶劣环

境下（如雨、雪、雾等天气下）工作；与红外、激光相比，毫米波受气象和烟

尘的影响小，区别金属目标和周围环境的能力强，同时毫米波多谱勒频移大，

可测量目标的相对距离和速度，是有发展潜力的汽车防撞雷达。

本文采用毫米波原理设计了汽车雷达检测前方障碍物的相对距离和速

度，提前预警的安全驾驶辅助控制装置。