DSP系统设计及应用实例.ppt

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1、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

2、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。TMS320C54x的硬件设计硬件设计概述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TMS320C54x的硬件设计硬件设计概述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

3、同步电路TMS320C54x的硬件设计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ADCADCDACDACTMS320C54x通信口控制口RAMEPROM信号预处理、MUX、程控放大等TMS320C54x的硬件设计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

4、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。TMS320C54x的硬件设计硬件设计概述第二步：器件的选择；①DSP芯片的选择选择DSP芯片要综合多种因素，折衷考虑。首先要根据系统对运算量的需求来选择；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

5、求自带基准电源、多路选择器、输出运放等因素来选择。TMS320C54x的硬件设计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、E2PROM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。TMS320C5

6、4x的硬件设计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。TMS320C54x的硬件设计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

7、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。TMS320C54x的硬件设计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；TMS320C54x的硬件设计硬件设计概述第三步：原理图设计；原理图设计包括：系统结构设计可分为单DSP结

8、构和多DSP结构、并行结构和串行结构、全DSP结构和DSP/MCU混合结构等；模拟数字混合电路的设计主要用来实现DSP与模拟混合产品的无逢连接。包括信号的调理、A/D和D/A转换电路、数据缓冲等。TMS320C54x的硬件设计硬件设