第8章TMS320054x的硬件设计 内容提要 DSP系统的硬件设计,在设计思路和资源组织上 与一般的cP和McU有所不同。本章主要介绍基于 TMs32054x芯片的DSP系统硬件设计,内容有 硬件设计概述 ●DSP系统的基本设计 ●DsP的电平转换电路设计 ●DsSP存储器和I/0的扩展 DSP与AD和D/A转换器的接口 DSP系统的硬件设计实例 首先介绍硬件设计概述,给出DSP系统硬件设计 过程;然后介绍DSP系统的基本设计和电平转换电路 设计。在基本设计中,讲述了DSP芯片的电源电路、 复位电路和时钟电路的设计方法,并在此基础上介绍 了电平转换电路接着介绍了存储器和I0的扩展以 及DSP与数/模、模数转换器的接口;最后通过两个 设计实例,介绍了DSP芯片应用系统的设计、调试和 开发过程 DSP原理及应用
2021年2月24日 DSP原理及应用 1 第8章 TMS320C54x的硬件设计 内容提要 DSP系统的硬件设计，在设计思路和资源组织上 与一般的CPU和MCU有所不同。本章主要介绍基于 TMS320C54x芯片的DSP系统硬件设计，内容有： ● 硬件设计概述 ● DSP系统的基本设计 ● DSP的电平转换电路设计 ● DSP存储器和I/O的扩展 ● DSP与A/D和D/A转换器的接口 ● DSP系统的硬件设计实例 首先介绍硬件设计概述，给出DSP系统硬件设计 过程；然后介绍DSP系统的基本设计和电平转换电路 设计。在基本设计中，讲述了DSP芯片的电源电路、 复位电路和时钟电路的设计方法，并在此基础上介绍 了电平转换电路；接着介绍了存储器和I/O的扩展以 及DSP与数/模、模/数转换器的接口；最后通过两个 设计实例，介绍了DSP芯片应用系统的设计、调试和 开发过程
第8章TM320054x的硬件设计 8.1硬件设计概述 8.2DSP系统的基本设计 8,3DSP的电平转换电路设计 8,4DSP存储器和ⅣO的扩展 8,5DSP与AD和DA转换器的接旦 8,6DSP系统的硬件设计实例 DSP原理及应用 2
2021年2月24日 DSP原理及应用 2 第8章 TMS320C54x的硬件设计 8.1 硬件设计概述 8.2 DSP系统的基本设计 8.3 DSP的电平转换电路设计 8.4 DSP存储器和I/O的扩展 8.5 DSP与A/D和D/A转换器的接口 8.6 DSP系统的硬件设计实例
第8章TMs320c54X的硬件设计 8.1硬件设计概述 DSP系统的硬件设计又称为目标板设计,是在 考虑算法需求、成本、体积和功耗核算的基础上完 成的,一个典型的DSP目标板主要包括: DSP芯片及DSP基本系统 程序和数据存储器 数/和模数转换器 模拟控制与处理电路 各种控制口和通信口 电源处理电路和同步电暗 2021年2月24日 DSP原理及应用
2021年2月24日 DSP原理及应用 3 第8章 TMS320C54x的硬件设计 8.1 硬件设计概述 DSP系统的硬件设计又称为目标板设计，是在 考虑算法需求、成本、体积和功耗核算的基础上完 成的，一个典型的DSP目标板主要包括： DSP芯片及DSP基本系统 程序和数据存储器 数/模和模/数转换器 模拟控制与处理电路 各种控制口和通信口 电源处理电路和同步电路
第8章TMs320c54X的硬件设计 8.1硬件设计概述 一个典型的DsP目标板结构如下图 防混叠 滤波器 ADC 控制口 信号预处理 防混叠 滤波器 ADC EPROM MUX TMS320C54x 平滑 DAC RAM 程控放大等 滤波器 滤波器 DAC 通信口 2021年2月24日 DSP原理及应用
2021年2月24日 DSP原理及应用 4 第8章 TMS320C54x的硬件设计 8.1 硬件设计概述 一个典型的DSP目标板结构如下图。 防混叠 滤波器 防混叠 滤波器 • • • 平滑 滤波器 平滑 滤波器 • • • ADC ADC • • • DAC DAC • • • TMS320C54x 通信口 控制口 RAM EPROM 信 号 预 处 理 、 MUX 、 程 控 放 大 等
第8章TMs320c54X的硬件设计 8.1硬件设计概述 系统硬件设计过程: 确定硬件方案 第一步:确定硬件实现方案; 器件选型 在考虑系统性能指标、工期、 成本、算法需求、体积和功耗核算 原理图设计 等因素的基础上,选择系统的最优 硬件实现方案。 PCB图设计 第二步:器件的选择; 个DSP硬件系统除了DSP芯片外, 硬件调试 还包括ADC、DAC、存储器、电源、逻辑控制、通信、人机 接口、总线等基本部件 2021年2月24日 DSP原理及应用 5
2021年2月24日 DSP原理及应用 5 第8章 TMS320C54x的硬件设计 8.1 硬件设计概述 系统硬件设计过程： 确定硬件方案 器件选型 原理图设计 PCB图设计 硬件调试 第一步：确定硬件实现方案； 在考虑系统性能指标、工期、 成本、算法需求、体积和功耗核算 等因素的基础上，选择系统的最优 硬件实现方案。 第二步：器件的选择； 一个DSP硬件系统除了DSP芯片外， 还包括ADC、DAC、存储器、电源、逻辑控制、通信、人机 接口、总线等基本部件
第8章TMs320c54X的硬件设计 8.1硬件设计概述 第二步:器件的选择; ①DSP片的选择 韜凭要粮据縈对鏱量的需求来婘择; ●其次要根据系统所应用领域来选择合适的DSP芯片; ●最后要根据DSP的片上资源、价格、外设配置以及与 其他元部件的配套性等因素来选择 ②ADC和DAC的选择 A/D转换器的选择应根据采样频率、精度以及是否要 求片上自带采样、多路选择器、基准电源等因素来选择; D/A转换器应根据信号频率、精度以及是否要求自带 基准电源、多路选择器、输出运放等因素来选择。 2021年2月24日 DSP原理及应用
2021年2月24日 DSP原理及应用 6 第8章 TMS320C54x的硬件设计 8.1 硬件设计概述 第二步：器件的选择； ① DSP芯片的选择 选择 首先要根据系统对运算量的需求来选择； DSP芯片要综合多种因素，折衷考虑。 其次要根据系统所应用领域来选择合适的DSP芯片； 最后要根据DSP的片上资源、价格、外设配置以及与 其他元部件的配套性等因素来选择。 ② ADC和DAC的选择 A/D转换器的选择应根据采样频率、精度以及是否要 求片上自带采样、多路选择器、基准电源等因素来选择； D/A转换器应根据信号频率、精度以及是否要求自带 基准电源、多路选择器、输出运放等因素来选择
第8章TMs320c54X的硬件设计 8.1硬件设计概述 第二步:器件的选择; ③存储器的选择 常用的存储器有SRAM、 EPROM、 E PROM和 FLASH等。 可以根据工作频率、存储容量、位长(8/16/32位) 接口方式(串行还是并行)、工作电压(5V/3V)等来选择。 ④逻辑控制器件的选择 系统的逻辑控制通常是用可编程逻辑器件来实现。 ●首先确定是采用CPLD还是FPGA; ●其次根据自己的特长和公司芯片的特点选择哪家公 司的哪个系列的产品; ●最后还要根据DSP的频率来选择所使用的PLD器件。 2021年2月24日 DSP原理及应用 7
2021年2月24日 DSP原理及应用 7 第8章 TMS320C54x的硬件设计 8.1 硬件设计概述 第二步：器件的选择； ③ 存储器的选择 常用的存储器有SRAM、EPROM、E 2 PROM和FLASH等。 可以根据工作频率、存储容量、位长(8/16/32位)、 接口方式(串行还是并行)、工作电压(5V/3V)等来选择。 ④ 逻辑控制器件的选择 系统的逻辑控制通常是用可编程逻辑器件来实现。 首先确定是采用CPLD还是FPGA； 其次根据自己的特长和公司芯片的特点选择哪家公 司的哪个系列的产品； 最后还要根据DSP的频率来选择所使用的PLD器件
第8章TMs320c54X的硬件设计 8.1硬件设计概述 第二步:器件的选择; ⑤通信器件的选择 通常系统部要求有通信接口。 ●首先要根据系统对通信速率的要求来选择通信方式。 ●躲痞裉琚通狺蛩选择通稽鎏得口可达到1Mb/s以 d总爵掉高可考虑通过总线进行通信 常用总线:PCI、ISA以及现场总线(包括CAN、3xbus等)。 可以根据使用的场合、数据传输要求、总线的宽度、传 输频率和同步方式等来选择。 2021年2月24日 DSP原理及应用 8
2021年2月24日 DSP原理及应用 8 第8章 TMS320C54x的硬件设计 8.1 硬件设计概述 第二步：器件的选择； ⑤ 通信器件的选择 通常系统都要求有通信接口。 首先要根据系统对通信速率的要求来选择通信方式。 一般串行口只能达到19kb/s，而并行口可达到1Mb/s以 上，若要求过高可考虑通过总线进行通信； 然后根据通信方式来选择通信器件。 ⑥ 总线的选择 常用总线：PCI、ISA以及现场总线(包括CAN、3xbus等)。 可以根据使用的场合、数据传输要求、总线的宽度、传 输频率和同步方式等来选择
第8章TMs320c54X的硬件设计 8.1硬件设计概述 第二步:器件的选择; ⑦人机接口 常用的人机接口主要有键盘和显示器。 ●通过与其他单片机的通信构成; ●与DSP芯片直接构成。 ⑧电源的选择 主要考虑电压的高低和电流的大小。 既要满足电压的匹配,又要满足电流容量的要求。 2021年2月24日 DSP原理及应用 9
2021年2月24日 DSP原理及应用 9 第8章 TMS320C54x的硬件设计 8.1 硬件设计概述 第二步：器件的选择； ⑦ 人机接口 常用的人机接口主要有键盘和显示器。 通过与其他单片机的通信构成； 与DSP芯片直接构成。 ⑧ 电源的选择 主要考虑电压的高低和电流的大小。 既要满足电压的匹配，又要满足电流容量的要求
第8章TMs320c54X的硬件设计 8.1硬件设计概述 系统硬件设计过程: 确定硬件方案 第一步:确定硬件实现方案; 器件选型 第二步:器件的选择; 第三步:原理图设计 原理图设计 从第三步开始就进入系统的综合。 PCB图设计 在原理图设计阶段必须清楚地了解器件 的特性、使用方法和系统的开发,必要 硬件调试 时可对单元电路进行功能仿真。 2021年2月24日 DSP原理及应用 10
2021年2月24日 DSP原理及应用 10 第8章 TMS320C54x的硬件设计 8.1 硬件设计概述 系统硬件设计过程： 确定硬件方案 器件选型 原理图设计 PCB图设计 硬件调试 第三步：原理图设计； 从第三步开始就进入系统的综合。 在原理图设计阶段必须清楚地了解器件 的特性、使用方法和系统的开发，必要 时可对单元电路进行功能仿真。 第一步：确定硬件实现方案； 第二步：器件的选择；