TMS320C54x应用实例.ppt

1,第7章 TMS320C54x应用实例,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计7.2 I/O控制LED实例7.3 在线FLASH烧写实例7.4 DSP高速采样实例7.5 快速傅立叶变换（FFT）设计实现7.6 本章小结,第7章 TMS320C54x应用实例,2,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计,7.1.1 系统设计要求一个完整独立的最小系统，至少应该包含以下内容：(1)系统上电可以独立运行用户最终程序，不需依赖计算机/仿真器等设备开发。(2)系统至少扩充一定数量的FLASH，以便升级存储执行代码和存储关键数据防止掉电丢失。(3)系统至少扩充一定数量的RAM。(4)系统预留各种外设接口，包括外中断、HPI、串口、外部I/O接口等，可以外扩数据采集、控制模块等。,第7章 TMS320C54x应用实例,3,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计,7.1.2 系统设计方案,第7章 TMS320C54x应用实例,图7-1 DSP系统构成框图,4,7.1.3 系统设计与实现1.电源设计,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计,第7章 TMS320C54x应用实例,5,7.1.3 系统设计与实现2.DSP处理器设计工作时钟的设定：外部输入的时钟经过倍频以后，产生CPU的工作时钟以及同步接口所需的时钟信号，时钟信号的好坏直接决定了系统的稳定性，TMS320VC5402提供了内部和外部两种方式的时钟发生模式,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计,第7章 TMS320C54x应用实例,6,7.1.3 系统设计与实现3.SRAM与DSP的接口设计 CY7C1021存储器的信号定义有别于区别TMS320VC5402的读写信号，其区别关键在于读写控制信号上，两者互联需要重新构造读写控制信号,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计,第7章 TMS320C54x应用实例,7,7.1.3 系统设计与实现3.SRAM与DSP的接口设计,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计,第7章 TMS320C54x应用实例,8,7.1.3 系统设计与实现4.FLASH与DSP的接口设计,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计,第7章 TMS320C54x应用实例,9,7.1.3 系统设计与实现5.复位电路设计,图7-7 RC复位电路图,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计,第7章 TMS320C54x应用实例,10,7.1.3 系统设计与实现6.JTAG接口,图7-9 JTAG 连接图,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计,第7章 TMS320C54x应用实例,11,7.1.3 系统设计与实现7.预留外扩展接口,7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计,第7章 TMS320C54x应用实例,12,7.2 I/O控制LED实例,7.2.1 XF输出控制原理为了便于观察XF引脚的电平输出状态，在XF引脚上接上了一个LED指示灯。XF的输出控制着LED的亮与灭。当XF输出低电平时，LED灯亮，当XF输出高电平时，LED灯灭。,第7章 TMS320C54x应用实例,13,7.2.1 XF输出控制原理对TMS320VC5402状态寄存器ST1的第13位（XF标志位）分别进行清零或置位，则在DSP处理器的I/O引脚XF上将分别输出低电平或高电平。,汇编语言控制XF标志位程序如下：RSBXXF;XF=0SSBXXF;XF=1,C语言控制XF标志位程序如下：volatile unsigned int*p;p=(volatile unsigned int*)0 x7;/set*p to ST1*p/set XF to 1,7.2 I/O控制LED实例,第7章 TMS320C54x应用实例,14,7.2.2 I/O控制LED的实现,7.2 I/O控制LED实例,第7章 TMS320C54x应用实例,15,7.2.2 I/O控制LED的实现汇编语言实现.title LED1.global RESET.mmregsSP_INT.set 400hMAIN_PRG.set 01000hV_TBL.sect vectorsRESET BD STARTSTM#0FFC0H,PMST.textSTARTLD#0,DPSTM#SP_INT,SP SSBX INTM;disable all interruptLOOP RSBXXF;XF=0CALLDEALYSSBXXF;XF=1CALLDEALYBLOOP;跳转回LOOPDEALY RPT#(0fff0h);循环NOP RET.END,7.2 I/O控制LED实例,第7章 TMS320C54x应用实例,16,7.2.2 I/O控制LED的实现C语言实现typedef unsigned int WORD;volatile WORD*p;int main(void)WORD x;p=(volatile WORD*)0 x0;/close interruption*p=0 x0;while(1)p=(volatile WORD*)0 x7;*p,7.2 I/O控制LED实例,第7章 TMS320C54x应用实例,17,7.3 在线FLASH烧写实例,7.3.1 FLASH芯片AM29LV800B的编程方法用户只需向其特定地址写入特定的指令序列，通过这些指令用户即可启动内部写状态机，使其自动完成指令序列要求的内部操作。这些指令序列包括：复位、整片擦除、块擦除、扇区擦除、操作字写入等。,第7章 TMS320C54x应用实例,18,写指令操作过程：写指令完成对FLASH写入数据的操作。完整的过程需要四个总线周期，其中前两个是解锁周期，第三个是建立编程命令，最后一个周期完成向编程地址中写入数据，如下表所示。,7.3 在线FLASH烧写实例,第7章 TMS320C54x应用实例,19,不同指令的命令序列,7.3 在线FLASH烧写实例,第7章 TMS320C54x应用实例,20,7.3.2 在线FLASH读写的实现因为硬件FLASH接在了程序存储空间，需要使用程序存储空间的读写指令来实现对FLASH的具体操作。采用混合编程的方法，底层驱动用汇编实现。使用C语言编写声明引用汇编子函数的程序源代码如下：extern void flash_write(WORD PA,WORD PD);/往FLASH中PA地址写入PD数据extern int RDCMD(WORD PA);/从FLASH中PA地址读出数据C语言中调用方法如下：flash_write(wAddress,wData);RDCMD(wAddress);,7.3 在线FLASH烧写实例,第7章 TMS320C54x应用实例,21,7.4 DSP高速采样实例,根据DSP典型的应用体系结构，模拟信号经过信号调理电路、抗混频滤波之后，通过A/D采样变成数字信号，然后利用数字信号处理算法进行信号处理运算，结果经过D/A输出和滤波之后，再还原回模拟信号。,第7章 TMS320C54x应用实例,22,7.4.1 扩展高速A/D采样的应用背景 系统采用7.1节介绍的TMS320VC5402最小系统作为DSP目标板，它对外扩展了高速A/D采样电路，可完成对工业环境下彩色线阵CCD图像三色信号的采集以便进行后续的数字信号处理。,7.4 DSP高速采样实例,第7章 TMS320C54x应用实例,23,7.4.2 高速A/D采样的硬件设计 1.DSP外扩接口设计 需要考虑总线信号、中断信号等,7.4 DSP高速采样实例,第7章 TMS320C54x应用实例,24,7.4.2 高速A/D采样的硬件设计2.A/D采样电路设计,A/D采样电路是DSP的外设，DSP作为主控CPU通过接口控制A/D的工作；CPLD作为辅助逻辑译码，在TMS320VC5402开始信号的指示下，为A/D采样芯片提供时序驱动信号。,7.4 DSP高速采样实例,第7章 TMS320C54x应用实例,25,7.4.2 高速A/D采样的硬件设计2.A/D采样电路设计A/D采样时序,7.4 DSP高速采样实例,第7章 TMS320C54x应用实例,26,7.4.3 A/D采样软件设计过于频繁的A/D中断引发总线的操作会持续打断正进行的处理，效率也会降低。所以，一个较好的解决办法是利用小容量的FIFO作为两者之间的接口，对A/D采样数据先做一下缓冲，积累到一定数量，再向DSP发出中断申请，成批传送给DSP处理。,7.4 DSP高速采样实例,第7章 TMS320C54x应用实例,27,7.5 快速傅立叶变换（FFT）设计实现,7.5.1 FFT原理 对于有限长离散数字信号xn，0nN-1，其离散谱x(k)可由DFT求得。DFT定义为 可改写成如下形式：,第7章 TMS320C54x应用实例,28,7.5.1 FFT原理对于按频率抽取形式的FFT，输入序列xn要按下述方式分成两个各有N/2个样本的序列。第个序列x1n由xn的前N/2个点组成，而第二个序列x2n由xn的后N/2个点组成。x1nxn n0,1,2,N/2-1 x2nxn+N/2 n0,1,2,N/2-1,7.5 快速傅立叶变换（FFT）设计实现,第7章 TMS320C54x应用实例,29,7.5.1 FFT原理所以，N点DFT就转换成N/2点DFT的问题。,7.5 快速傅立叶变换（FFT）设计实现,第7章 TMS320C54x应用实例,30,7.5.2 FFT设计实现FFT运算应充分利用DSP处理器所提供的各种软、硬件资源，如片内RAM、位倒序寻址方法等。256点实序列FFT变换可以使用汇编语言编程实现也可以使用C语言编程实现。,7.5 快速傅立叶变换（FFT）设计实现,第7章 TMS320C54x应用实例,31,(1)最小应用系统设计，可以脱离计算机开发环境而独立运行。(2)LED灯的开关控制实例，读者很容易理解通用 I/O的使用方法，及其基本汇编、C的编程操作。(3)通过在线FLASH烧写实例，读者可以深入理解汇编/C混合编程的方法，并可进一步在系统设计中实现程序运行中的在线数据（掉电不丢失）存储功能。(4)DSP高速采样实例相对比较复杂一点，但综合了DSP、高速A/D外设、CPLD时序驱动三者的配合应用。(5)以FFT算法设计实例抛砖引玉，希望读者在此基础上能够深入研究，掌握数字信号处理算法的设计实现方法。,7.6 本章小结,第7章 TMS320C54x应用实例,