软硬件设计课件.ppt

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1、第六章C54x的软硬件设计§6.1C54xDSP的硬件设计1、DSP应用系统结构C54x的外引线图（第二章）一个DSP的应用系统，既可以是独立的DSP应用系统，也可以是和普通MPU一起构成的主从双核系统。对于一个DSP应用系统，其硬件设计主要有如下几个部分：(1)复位电路；(2)时钟电路；(3)外部存储器与并行I／O接口电路；(4)外接串行I／O口电路；(5)引导电路设计。(6)对于DSP主从应用系统，必须要考虑主从微处理器之间的通信接口设计。2、复位电路对复位电路的要求：为保证DSP芯片能够正确地初始化，一般应保证/RS信号低电平时间至少为5个CLKO

2、UT周期；另一方面，由于在上电后，系统的外部时钟电路往往需要几百毫秒的稳定时间，所以，/RS信号保持低电平的时间主要由系统的稳定时间确定，一般为100ms~200ms。上面的简单复位电路中，R＝100k，C＝4.7uF，复位时间由RC时间常数决定，RC延时时间一般为时间常数的3~5倍，即140~230ms。上面的图（b）增加了一个斯密特触发器，提高了复位的可靠性。带“看门狗”功能的专用复位电路复位脉冲宽度为200ms3、时钟电路为DSP芯片提供时钟的常用方法是利用DSP芯片内部的时钟振荡电路，在DSP芯片的引脚Xl和X2／CLKIN之间接一颗参考晶体，即

3、可为DSP产生稳定的时钟信号。对于这种简单的电路要求时钟电路的走线应尽量地短，以避免产生高频辐射干扰。另一种更简单可靠的方法是采用成品的晶体振荡器，这是一种厚膜电路，内部由晶体和电容和振荡电路组成，应用时只要有电源即可工作，其输出端可以得到稳定的时钟信号，其封装与4p的晶体一样。此时从DSP的引脚x2引脚输入时钟信号，X1悬空(控制信号)。（1）简单的晶体振荡电路，利用DSP内部的振荡器（2）外部晶体振荡器电路，不用DSP内部的振荡器4、外部存储器与并行I／0接口电路外部存储器分为ROM和RAM两类。ROM包括PROM、EPROM、EEPROM和FLAS

4、HMEMORY等。这一类存储器主要用于系统存储程序和常数表格，一般映射在程序存储器空间。RAM主要是静态RAM(SRAM)，常常采用快速RAM，既可用于存储程序，也可用于存储数据。DSP在访问存储器时，由控制信号MSTRB和R/W对存储器的访问进行控制，如果访问程序存储器空间，还受PS信号控制，访问数据存储器空间，还受DS信号控制。而在访问I/O口时，则在控制信号IOSTRB和R/W的作用下进行。R/W信号控制数据的方向。C54x与存储器及外围设备接口原理图：在设计外部存储器的接口时主要考虑两个问题：(1)存储器的速度问题;(2)DMA接口问题。关于速度

5、，对于快速的存储器，即存取时间＜15ns的器件，可以直接与C54xDSP的外部数据、地址总线相连；对于慢速存储器器件，C54xDSP在访问外部存储器时需要插入等待状态。由于C54x系列DSP具有内部可编程等待状态发生器，所以不需要外接其它的逻辑电路便可与慢速存储器接口，因此C54xDSP与外部存储器的接口很方便简洁。控制信号/HLOD和/HLODA用于C54xDSP的DMA接口。DSP接收到外设提出的/HLOD信号，3个机器周期后将其外部数据总线、地址总线和控制信号置为高阻态，再把/HLODA信号拉低，表示外设可以利用数据总线和地址总线进行DMA操作。I

6、/O接口的方法与外部存储器的接法相同，只是采用控制信号/IOSTRB代替/MSTRB。5、与慢速器件的接口方法以TMS320C54x-40的芯片为例，-40表示DSP芯片工作频率是40MHz，其机器周期是25ns，如果不插入等待周期，就要求外部器件的存取时间ta<15ns。否则DSP在与外部器件接口时，就需要插入等待周期。**不插入等待周期，要求外部存储器存取时间<60%机器周期**如果T=25ns和15ns,则外部存储器存取时间应<15ns和9ns外部器件存取时间与插入等待状态数（1）利用软件等待状态发生器插入等待状态SWWSR:Lowprog:000

7、0~7FFFh程序空间插入的等待状态数Hiprog:8000~FFFFh程序空间插入的等待状态数Lowdata:0000~7FFFh数据空间插入的等待状态数Hidata：8000~FFFFh数据空间插入的等待状态数I/O:0000~FFFFhI/O空间插入的等待状态数软件等待状态发生器可以为上面5个存储空间分别插入0~7个周期的软件等待，当插入2~7个周期的等待状态时，执行到最后一个等待周期时，/MSC信号将变成低电平，利用这个特点，可以再附加插入硬件等待。例6-1：对于TMS320C54x-40芯片，请为其配置如下外围器件，画出系统接口连线图，并问如何

8、配置SWWSR寄存器？（下列芯片均为单个芯片）程序存储器（EPROM）8k*16