文档介绍：2017年9月12日
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DSP应用系统的设计
内容提要
DSP应用系统设计,在设计思路和资源组织上与一般的CPU和MCU有所不同。主要介绍基于TMS320F2812芯片的DSP系统硬件设计和应用程序设计以及FLAS的烧写方法。
● DSP最小系统设计
● DSP系统中常见的外围设备
● DSPD应用系统设计
● DSP系统中FLASH的烧写方法
首先介绍硬件设计概述,给出DSP系统硬件设计过程;然后介绍DSP系统的基本设计和电平转换电路设计。在基本设计中,讲述DSP芯片的电源电路、复位电路和时钟电路的设计方法,并在此基础上介绍SCI接口的设计;接着介绍了存储器和I/O的扩展以及DSP与模/数转换器的接口;最后通过设计实例,介绍了DSP芯片应用系统的设计、并详细介绍FLASH的烧写过程。
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DSP应用系统设计
1 DSP硬件最小系统设计
2 DSP系统的其他外围设备
3 应用程序设计
4 FLASH烧写方法
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DSP应用系统设计
1 硬件系统设计概述
DSP系统的硬件设计又称为目标板设计,是在考虑算法需求、成本、体积和功耗核算的基础上完成的,一个典型的DSP目标板主要包括:
DSP芯片及DSP基本系统
程序和数据存储器
数/模和模/数转换器
模拟控制与处理电路
各种控制口和通信口
电源处理电路和同步电路
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1 硬件设计概述
一个典型的DSP目标板结构如下图。
防混叠
滤波器
防混叠
滤波器
平滑
滤波器
平滑
滤波器
ADC
ADC
DAC
DAC
TMS320C28x
通信口
控制口
RAM
EPROM
信
号
预
处
理
、
MUX
、
程
控
放
大
等
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1 硬件设计概述
系统硬件设计过程:
确定硬件方案
器件选型
原理图设计
PCB图设计
硬件调试
第一步:确定硬件实现方案;
在考虑系统性能指标、工期、成本、算法需求、体积和功耗核算等因素的基础上,选择系统的最优硬件实现方案。
第二步:器件的选择;
一个DSP硬件系统除了DSP芯片外,
还包括ADC、DAC、存储器、电源、逻辑控制、通信、人机接口、总线等基本部件。
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1 硬件设计概述
第二步:器件的选择;
① DSP芯片的选择
选择DSP芯片要综合多种因素,折衷考虑。
首先要根据系统对运算量的需求来选择;
其次要根据系统所应用领域来选择合适的DSP芯片;
最后要根据DSP的片上资源、价格、外设配置以及与其他元部件的配套性等因素来选择。
② ADC和DAC的选择
A/D转换器的选择应根据采样频率、精度以及是否要求片上自带采样、多路选择器、基准电源等因素来选择;
D/A转换器应根据信号频率、精度以及是否要求自带基准电源、多路选择器、输出运放等因素来选择。
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1 硬件设计概述
第二步:器件的选择;
③存储器的选择
常用的存储器有SRAM、EPROM、E2PROM和FLASH等。
可以根据工作频率、存储容量、位长(8/16/32位)、接口方式(串行还是并行)、工作电压(5V/3V)等来选择。
④逻辑控制器件的选择
系统的逻辑控制通常是用可编程逻辑器件来实现。
首先确定是采用CPLD还是FPGA;
其次根据自己的特长和公司芯片的特点选择哪家公司的哪个系列的产品;
最后还要根据DSP的频率来选择所使用的PLD器件。
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硬件设计概述
第二步:器件的选择;
⑤通信器件的选择
通常系统都要求有通信接口。
首先要根据系统对通信速率的要求来选择通信方式。
一般串行口只能达到19kb/s,而并行口可达到1Mb/s以上,若要求过高可考虑通过总线进行通信;
然后根据通信方式来选择通信器件。
⑥总线的选择
常用总线:PCI、ISA以及现场总线(包括CAN、3xbus等)。
可以根据使用的场合、数据传输要求、总线的宽度、传输频率和同步方式等来选择。
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1 硬件设计概述
第二步:器件的选择;
⑦人机接口
常用的人机接口主要有键盘和显示器。
通过与其他单片机的通信构成;
与DSP芯片直接构成。
⑧电源的选择
主要考虑电压的高低和电流的大小。
既要满足电压的匹配,又要满足电流容量的要求。
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