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DSP芯片外围电路典型规划(数字信号处理器芯片TMS320F)

来源:开云棋牌官网最新    发布时间:2024-03-13 20:42:33

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  DSP(数字信号处理器)芯片是一种能够实时快速地完成各种数字信号处理算法操控的微处理器,已经在通讯与信息系统、信号与处理、自动操控、雷达、航空航天、医疗等许多范畴得到了广泛的运用。

  现在出产DSP芯片的厂家主要有TI公司、AD公司、Motorola公司等。其间TI公司推出的TMS320C2XX系列是继TMS320C2X 和 TMA320C5X之后的一种低价格、高功能16位定点运算DSP。TMS320F206是2XX系列的代表之一,功能好价格低,运用广泛,现在已成为高级单片机的抱负代替。TMS320F206的功能特色如下:指令周期达25 ns;可寻址64 k程序空间、64 k数据空间、64 k I/O空间以及32 k大局存储空间;片内集成有32 kB Flash存储器;32位算术逻辑单元、32位累加器、16位并行乘法器;丰厚的片内外设,可编程等候状况发生器、锁相环、同步串行口、异步串行口等;与 IEEE 1149.1规范兼容的JTAG串行逻辑扫描电路。

  规划是用好DSP芯片最要害的第1步。本文以TMS320F206为例介绍DSP芯片前向通道和后向通道接口电路、外存存储器扩展等典型的规划思路及办法。

  AD7677芯片是AD公司新推出的具有1 MSPS(百万次采样每秒)16位A/D转化芯片。该芯片选用开关电容式逐次比较结构,其内部自带SHA(采样坚持器)、时钟源、+2.5 V参阅电压、差错批改电路、差分输入以及并行/串行输出接口。选用单+5 V电源供电,正常作业情况下的功耗为115 mW,封闭形式下的功耗仅为7W。具有高达94 dB的优胜的动态规模,INL(积分非线性)最大为0.5LSB,无漏码DNL(差分非线位。并具有Warp、Normal、 Impulse这3种可选作业形式。

  A/D转化器采样的精度取决于参阅电压、布线以及正确的时序。其间布线主要是指电源和地、参阅电压的抗搅扰功能,电源和地的搅扰是形成系统差错的最主要原因。

  关于许多高功能数据收集运用,未处理A/D转化器与放大器之间的匹配问题,AD7677还可与AD公司的AD8021运算放大器配对运用。AD8021是未处理增益与带宽功能之间的匹配问题的一种定制补偿放大器。

  TMS320F206作业于20 MHz时钟周期。A/D转化器作业于Warp形式,其采样速度到达1 MSPS,每两次转化时刻距离不超越1 ms,否则会导致前一转化成果的掩盖丢掉。

  正常作业状况下,当DSP的地址判别位A0为高,且I/O口空间挑选信号IS以及渎挑选信号RD一起为低时,A/D的片选信号CS及读恳求信号RD 一起为低,即表明A/D被选中且预备数据转化。由DSP的I/O口触发A/D转化开端信号CNVST(t1),A/D的引脚BUSY坚持高(t2),即开端数据的转化。其作业时序如图2所示。

  单集成芯片AD669是16位高分辨率、40 ns高速转化的A/D转化器。AD669数据锁存选用分段译码结构,可削减与数码相关的毛刺,一起选用双缓存锁存结构,避免了虚伪模拟信号的发生。 AD669内部集成隐埋式齐纳基准,10.000 V基准最大差错为0.2%。别的,AD669具有引脚可定义单极(0 V~10 V)、双极性(-10 V~+10 V)输出,可完成增益及零偏调理。

  TMS320F206作业于20 MHz时钟周期,外挂JTAG仿真口,便于实时烧写、调试程序。D/A转化器作业于边缘触发形式,即LDAC与CS衔接在一起,而L1直接接地,两级锁存链接成主从结构。

  正常作业状况下,当DSP的I/O空间挑选信号IS以及写挑选信号WE其间一个由低变高时,则会使D/A的LDAC-CS发生上升沿(tLOWtHIGH),开端一起更新两级锁存中的数据。

  DSP芯片常常要经过外部存储器来扩展数据存储空间。TMS320F206内部集成64 kB数据存储空间,外部数据存储器能够扩展至32 kB空间。为了使存储接口速度快,选用ISSI公司的高速存储器IS61C3216,该数据存储器为32 k×16 bit的CMOS静态RAM,其读写拜访时刻仅为10 ns。

  TMS320F206芯片的总线恳求信号BR以及大局存储器分配寄存器GREG能够把数据存储器扩展至32kB空间。用2块IS61C3216,一组作为部分数据存储器,另一组作为大局数据存储器,地址共用8000h~FFFFh。其扩展电路框图如图5所示。

  当GREG=xx00h时,8000h~FFFFh地址区域被装备为部分数据存储器,此刻,BR=1,RAM2制止拜访,RAM1两个使能信号翻开,选中RAM1;当CREG=xx80h时,8000h~FFFFh被装备为大局数据存储器,此刻,BR=0,RAM1被制止部分数据存储器将不能拜访。

  经过外部存储器扩展,TMS320F206具有64 kB的部分数据存储器空间,用来寄存指令运用的数据;32 kB的大局数据存储器空间,用来寄存与其他处理器共用的数据。

  本文以TMS320F206为例论述了DSP芯片前向通道、后向通道接口电路的规划思路及办法。在系统资源受到限制或规划需求的情况下,能够将 A/D和D/A转化器一起装备在DSP的扩展总线上。此刻,最重要的是考虑A/D和D/A转化器与DSP收发数据时序的匹配。本文规划的详细计划以电路板的方法已运用于厂家的产品中,对机载雷达的大规模、复杂性信号处理发挥了必定的效果。