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《基于TMS320VC5509DSP片内USB接口的数据通信》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第7期电力自动化设备Vol.27No.72007年7月ElectricPowerAutomationEquipmentJul.2007基于TMS320VC5509DSP片内USB接口的数据通信冷华,李欣然,李志军,李村晓(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082)摘要:采用通用串行总线(USB)用于数据信号处理(DSP)数据采集系统和后台PC机之间的大容量实时数据传输。以TMS320VC5509DSP芯片为基础,利用DSP芯片内部的USB模块,设计了硬件接口电路和控制软件,给出了相应的接口框图和关键代码。结合Vis
2、ualC++6.0和开发平台CodeComposerStudio实现了USB模块的固件设计,利用DriverStudio开发了后台PC机Windows客户驱动程序。所设计的系统已成功地应用于变电站现场的数据实时采集,满足数据采集的快速性和实时性要求。关键词:USB;TMS320VC5509;驱动程序;数据通信;负荷特性;数据采集中图分类号:TN919文献标识码:B文章编号:1006-6047(2007)07-0087-03控制软件和后台PC机的驱动程序。所开发的数据0引言采集系统已成功地应用于电力系统负荷特性数据现场实时记录装置,
3、有效地实现了前端采集数据的实基于量测的总体测辨法电力负荷建模研究所时回传,发挥了USB在高速数据传输方面的优势。需要的大量现场实测数据是电力系统数据采集与处[1-2]理的重要应用实例之一。1TMS320VC5509USB模块简介以数字信号处理器(DSP)为核心的数据采集与处理系统中,前端采集装置与后台PC机(或工控机)TMS320VC5509是TI公司新的5000系列DSP的高速数据通信是开发数据采集系统必须认真解决中的一款,其结构为改进型的哈佛总线,工作电压为的重要技术问题。早期数据采集系统的数据传输大1.6V,指令周期为6.9
4、4ns,片上的USB模块是其设致分为2类:一类是利用后台PC机主板上的串行接计的一大特色,支持块、中断和同步传输3种方式的[7]口(COM)和并行接口作为数据传输的载体构成主从高速(12Mbit/s)USB从接口。模块分为5部分。[3]式传输系统;另一类则为大容量高速度数据传输a.串行接口引擎(SIE),主要处理USB接口层系统,一般采用内插式板卡,利用后台PC机的ISA、协议。PCI插槽进行数据传输,这类系统充分利用PCI等b.USB缓存管理器(UBM)和控制状态寄存器,协议(133MB/s)的高速优点,可达到相当快的传输负责S
5、IE和缓存之间的数据流动。[4]速度。通用串行总线USB(UniversalSerialBus)技c.缓存区,管理各端口的寄存器和数据缓冲器术以其成本低、速度快、总线供电、可热插拔、较强的在DSP的I/O地址空间的映射。[5]纠错能力、使用简单等特点得到越来越广泛的应d.USBDMA控制器和DMA寄存器,控制DSP用。当前设计以DSP为核心的USB传输采集系统存储器和各端口对应缓存之间的数据流动。一般是利用各大公司的USB模块进行外部扩展,在e.缓存仲裁器,负责DSP、CPU、UBM和USB系统设计时需要额外设计延时单元以进行调和
6、,当DMA控制器,同时访问缓存时进行仲裁。传输数据量过大时,该方案往往不能充分发挥具有SIE是5部分中最为重要的部分,它处理总线接[6]高速便捷数据传输特点的USB的资源优势。口层的协议,保证提交给上一设备层数据是绝对有DSP芯片TMS320VC5509集成了一个USB控效的,进而设备层可以可靠地将数据通过SIE上传制模块(全速USB1.1),可以完成和USB主机系统[8]至主机(后台机)。之间的读写操作,具有无需外加逻辑电路、使用方便等优点。这里使用TMS320VC5509的片上USB模2硬件电路设计块,完成DSP前端数据采集系
7、统与后台PC机之间的USB系统包含3类硬件设备:USB主机(USBHost)、通信硬件电路设计,简化了数据采集系统的硬件结USB设备(USBDevice)、USB集线器(USBHub)。构,提高了系统的可靠性。同时,编写了相应的DSP从物理结构上,USB系统是星形结构;但在逻辑结构收稿日期:2006-07-24;修回日期:2007-01-12上,每个USB逻辑设备都是直接与USBHost相连进电力自动化设备第27卷[9]行数据传输的,USB数据的传输模型如图1所示。d.编写读写标志位响应函数,当对应的读写标志位被置位时,按照响应函
8、数中的程序进行数据的PC机系统其他端点USB设备传输和分析。管道主机通信软件功能单元开发实践表明,有2点必须在程序设计中给予功能层其他端点足够的注意,它们直接关系到程序设计质量和系统USB系统软件缺省管道(USB驱动和主控(对应端点0)运行的可靠性
