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1、1第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例u7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计u7.2 I/O控制控制LED实例实例u7.3 在线在线FLASH烧写实例烧写实例u7.4 DSP高速采样实例高速采样实例u7.5 快速傅立叶变换（快速傅立叶变换（FFT）设计实现）设计实现u7.6 本章小结本章小结第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例27.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计7.1.1 系系统设计要求要求T一个完整独立的最小系一个完整独立的最小系统，至少，至少应该包含以下内容：包含以下内容： (1)系系统上上电可以独立
2、运行用可以独立运行用户最最终程序，不需依程序，不需依赖计算机算机/仿真器等仿真器等设备开开发。 (2)系系统至少至少扩充一定数量的充一定数量的FLASH，以便升，以便升级存存储执行代行代码和存和存储关关键数据防止掉数据防止掉电丢失。失。 (3)系系统至少至少扩充一定数量的充一定数量的RAM。 (4)系系统预留各种外留各种外设接口，包括外中断、接口，包括外中断、HPI、串口、外部、串口、外部I/O接口等，可以外接口等，可以外扩数据采集、控制模数据采集、控制模块等。等。第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例37.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计7.1.2
3、系统设计方案系统设计方案第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例图图7-1 DSP7-1 DSP系统构成框图系统构成框图47.1.3 系系统设计与与实现T1.电源源设计7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例57.1.3 系系统设计与与实现2.DSP处理器理器设计T工作工作时钟的的设定：外部定：外部输入的入的时钟经过倍倍频以后，以后，产生生CPU的工作的工作时钟以及同步接口所需的以及同步接口所需的时钟信号，信号，时钟信号的好坏信号的好坏直接决定了系直接决定了系统的的稳定性，定性，TMS320VC5402提供了内
4、部和提供了内部和外部两种方式的外部两种方式的时钟发生模式生模式7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例67.1.3 系系统设计与与实现3.SRAM与与DSP的接口的接口设计 CY7C1021存存储器的信号定器的信号定义有有别于区于区别TMS320VC5402的的读写信号，其区写信号，其区别关关键在于在于读写控制信号上，两者互写控制信号上，两者互联需要需要重新构造重新构造读写控制信号写控制信号 7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例77.1.3
5、 系系统设计与与实现3.SRAM与与DSP的接口的接口设计7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例87.1.3 系系统设计与与实现4.FLASH与与DSP的接口的接口设计7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例97.1.3 系系统设计与与实现5. 复位复位电路路设计图图7-7 RC7-7 RC复位电路图复位电路图7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例107.1.3 系
6、系统设计与与实现6.JTAG接口接口 图7-9 JTAG 连接图7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例117.1.3 系系统设计与与实现7.预留外留外扩展接口展接口 7.1 TMS320C54x DSP最小系统硬件设计最小系统硬件设计第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例127.2 I/O控制控制LED实例实例7.2.1 XF输出控制原理出控制原理为了便于了便于观察察XF引脚的引脚的电平平输出状出状态，在，在XF引脚上接上引脚上接上了一个了一个LED指示灯。指示灯。XF的的输出控制着出控制着LED的亮与的亮
7、与灭。当。当XF输出出低低电平平时，LED灯亮，当灯亮，当XF输出出高高电平平时，LED灯灯灭。第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例137.2.1 XF输出控制原理出控制原理对TMS320VC5402状状态寄寄存存器器ST1的的第第13位位（XF标志志位位）分分别进行行清清零零或或置置位位，则在在DSP处理理器器的的I/O引引脚脚XF上将分上将分别输出低出低电平或高平或高电平。平。汇编语言控制汇编语言控制XF标志位程序如下：标志位程序如下：RSBXXF;XF=0SSBXXF;XF=1 C语言控制语言控制XF标志位程序如下：标志位程序如下：volatile unsigned int
8、*p;p=(volatile unsigned int *)0x7;/set *p to ST1 *p&=0x0dfff; /set XF to 0*p | =0x02000;/set XF to 17.2 I/O控制控制LED实例实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例14T7.2.2 I/O控制控制LED的的实现7.2 I/O控制控制LED实例实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例157.2.2 I/O控制控制LED的的实现T汇编语言言实现T.title LED1T.global RESETT.mmregsTSP_INT .set 400hTMAIN_PRG.se
9、t 01000hTV_TBL .sect vectorsTRESET BD STARTTSTM #0FFC0H, PMST T.textTSTARTLD#0, DPTSTM#SP_INT, SPT SSBX INTM ;disable all interruptTLOOP RSBXXF ;XF=0TCALLDEALYTSSBXXF ;XF=1TCALLDEALYTBLOOP ;跳跳转回回LOOPTDEALY T RPT #(0fff0h) ;循循环TNOPT RETT.END7.2 I/O控制控制LED实例实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例167.2.2 I/O控制控制LED
10、的的实现TC语言言实现Ttypedef unsigned int WORD;Tvolatile WORD *p;Tint main(void)TWORD x;Tp=(volatile WORD *)0x0;/close interruptionT *p=0x0; T while(1)T p=(volatile WORD *)0x7;T *p&=0x0dfff;/set XF to 0T for(x=0;x0x0ffff;x+);/delayT p=(volatile WORD *)0x7;T *p|=0x02000;/set XF to 1T for(x=0;x0x0ffff;x+);/del
11、ayT T return 0;T7.2 I/O控制控制LED实例实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例177.3 在线在线FLASH烧写实例烧写实例7.3.1 FLASH芯片芯片AM29LV800B的的编程方法程方法用用户只需向其特定地址写入特定的指令序列，通只需向其特定地址写入特定的指令序列，通过这些些指令用指令用户即可启即可启动内部写状内部写状态机，使其自机，使其自动完成指令序完成指令序列要求的内部操作。列要求的内部操作。这些指令序列包括：复位、整片擦些指令序列包括：复位、整片擦除、除、块擦除、扇区擦除、操作字写入等。擦除、扇区擦除、操作字写入等。第第7章章 TMS320C5
12、4x应用实例应用实例18T写指令操作写指令操作过程：程：写指令完成写指令完成对FLASH写入数据的操作。完整的写入数据的操作。完整的过程需要四个程需要四个总线周期，其中前两个是解周期，其中前两个是解锁周期，周期，第三个是建立第三个是建立编程命令，最后一个周期完成向程命令，最后一个周期完成向编程地址中写入数据，如下表所示。程地址中写入数据，如下表所示。7.3 在线在线FLASH烧写实例烧写实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例19不同指令的命令序列 7.3 在线在线FLASH烧写实例烧写实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例20T7.3.2 在在线FLASH读写的写的
13、实现因因为硬件硬件FLASH接在了程序存接在了程序存储空空间，需要使用程序存，需要使用程序存储空空间的的读写指令来写指令来实现对FLASH的具体操作。采用混合的具体操作。采用混合编程的方法，底程的方法，底层驱动用用汇编实现。使用使用C语言言编写声明引用写声明引用汇编子函数的程序源代子函数的程序源代码如下：如下：extern void flash_write (WORD PA,WORD PD); /往往FLASH中中PA地址写入地址写入PD数据数据extern int RDCMD(WORD PA); /从从FLASH中中PA地址地址读出出数据数据C语言中言中调用方法如下：用方法如下：flash_
14、write(wAddress,wData);RDCMD(wAddress);7.3 在线在线FLASH烧写实例烧写实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例217.4 DSP高速采样实例高速采样实例T根据根据DSP典型的典型的应用体系用体系结构，模构，模拟信号信号经过信号信号调理理电路、路、抗混抗混频滤波之后，通波之后，通过A/D采采样变成数字信号，然后利用数字成数字信号，然后利用数字信号信号处理算法理算法进行信号行信号处理运算，理运算，结果果经过D/A输出和出和滤波之波之后，再后，再还原回模原回模拟信号。信号。 第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例227.4.1 扩展高
15、速展高速A/D采采样的的应用背景用背景 系系统采用采用7.1节介介绍的的TMS320VC5402最小系最小系统作作为DSP目目标板，它板，它对外外扩展了高速展了高速A/D采采样电路，可完成路，可完成对工工业环境下彩色境下彩色线阵CCD图像三色信号的采集以便像三色信号的采集以便进行后行后续的数字信号的数字信号处理。理。7.4 DSP高速采样实例高速采样实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例237.4.2 高速高速A/D采采样的硬件的硬件设计 1.DSP外外扩接口接口设计 T需要考需要考虑总线信号、中断信号等信号、中断信号等7.4 DSP高速采样实例高速采样实例第第7章章 TMS32
16、0C54x应用实例应用实例247.4.2 高速高速A/D采采样的硬件的硬件设计2.A/D采采样电路路设计A/D采样电路是采样电路是DSP的外设，的外设，DSP作为主控作为主控CPU通过接口控制通过接口控制A/D的工作；的工作；CPLD作为辅助逻辑译作为辅助逻辑译码，在码，在TMS320VC5402开始信号开始信号的指示下，为的指示下，为A/D采样芯片提供采样芯片提供时序驱动信号。时序驱动信号。7.4 DSP高速采样实例高速采样实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例257.4.2 高速高速A/D采采样的硬件的硬件设计2.A/D采采样电路路设计TA/D采采样时序序7.4 DSP高速采
17、样实例高速采样实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例267.4.3 A/D采采样软件件设计过于于频繁的繁的A/D中断引中断引发总线的操作会持的操作会持续打断正打断正进行的行的处理，效率也会降低。所以，一个理，效率也会降低。所以，一个较好的解决好的解决办法是利用法是利用小容量的小容量的FIFO作作为两者之两者之间的接口，的接口，对A/D采采样数据先做数据先做一下一下缓冲，冲，积累到一定数量，再向累到一定数量，再向DSP发出中断申出中断申请，成，成批批传送送给DSP处理。理。7.4 DSP高速采样实例高速采样实例第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例277.5 快速傅立叶变
18、换（快速傅立叶变换（FFT）设计实现）设计实现 7.5.1 FFT原理原理 对于有限于有限长离散数字信号离散数字信号xn，0nN-1，其离散，其离散谱x(k)可由可由DFT求得。求得。DFT定定义为 可改写成如下形式：可改写成如下形式： 第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例287.5.1 FFT原理原理对于按于按频率抽取形式的率抽取形式的FFT，输入序列入序列xn要按下述要按下述方式分成两个各有方式分成两个各有N/2个个样本的序列。第本的序列。第个序列个序列x1n由由xn的前的前N/2个点个点组成，而第二个序列成，而第二个序列x2n由由xn的后的后N/2个点个点组成。成。 x1nx
19、n n0,1,2,N/2-1 x2nxn+N/2 n0,1,2,N/2-1 7.5 快速傅立叶变换（快速傅立叶变换（FFT）设计实现）设计实现 第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例29T7.5.1 FFT原理原理T所以，所以，N点点DFT就就转换成成N/2点点DFT的的问题。 7.5 快速傅立叶变换（快速傅立叶变换（FFT）设计实现）设计实现 第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例30T7.5.2 FFT设计实现FFT运算运算应充分利用充分利用DSP处理器所提供的各种理器所提供的各种软、硬件、硬件资源，如片内源，如片内RAM、位倒序、位倒序寻址方法等。址方法等。256点点
20、实序列序列FFT变换可以使用可以使用汇编语言言编程程实现也可以使用也可以使用C语言言编程程实现。 7.5 快速傅立叶变换（快速傅立叶变换（FFT）设计实现）设计实现 第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例31(1)最小最小应用系用系统设计，可以脱离，可以脱离计算机开算机开发环境而独立运行。境而独立运行。(2)LED灯的开关控制灯的开关控制实例，例，读者很容易理解通用者很容易理解通用 I/O的使用方的使用方法，及其基本法，及其基本汇编、C的的编程操作。程操作。(3)通通过在在线FLASH烧写写实例，例，读者可以深入理解者可以深入理解汇编/C混合混合编程的方法，并可程的方法，并可进一步在系一步在系统设计中中实现程序运行中的在程序运行中的在线数据（掉数据（掉电不不丢失）存失）存储功能。功能。(4) DSP高速采高速采样实例相例相对比比较复复杂一点，但一点，但综合了合了DSP、高、高速速A/D外外设、CPLD时序序驱动三者的配合三者的配合应用。用。(5)以以FFT算法算法设计实例抛例抛砖引玉，希望引玉，希望读者在此基者在此基础上能上能够深深入研究，掌握数字信号入研究，掌握数字信号处理算法的理算法的设计实现方法。方法。7.6 7.6 本章小结本章小结第第7章章 TMS320C54x应用实例应用实例
