基于TMS320VC5402的DSP最小系统设计_李迎春

基于TMS320VC5402的DSP 最小系统设计

李迎春 王玉峰 王达伟

(北华航天工业学院电子工程系,河北廊坊065000)

摘 要:T M S320VC5402是由T I 公司生产的性价比极高的定点DSP 芯片。主要研究了基于T M S320V C5402的最小系统板的软硬件设计。针对电源电路、复位电路、时钟电路、JT AG 接口电路、DSP 芯片电路提出可行的设计方案。同时,给出了一个点亮LED 灯的完整汇编源代码。关键词:DSP;T M S320VC5402;最小系统;硬件设计;软件设计

中图分类号:T P274 文献标识码:A 文章编号:1673-7938(2012)01-0016-03

基金项目:河北省教育厅青年基金项目(2010206);北华航天工业学院教研项目(JY -2010-003-Y)收稿日期:2011-12-04

作者简介:李迎春(1976-),女,讲师,博士,湖北荆门人,主要从事DSP 和图像处理的教学和科研工作。

0 引 言

DSP 系统设计可分为硬件设计和软件设计。而DSP 硬件设计可以分为最小硬件系统板和外围接口电路两部分。DSP 最小板作为开发DSP 系统的基础,一般主要包括电源、复位电路、时钟电路、外部存储器总线接口电路、仿真器接口电路等部分,缺一不可。作为控制系统的最小板,需在其外围接入扩展板,以使系统能够实现相应功能。显然,DSP 最小系统的设计是DSP 系统进一步开发应用的基础。

T MS320VC5402是美国T I 公司的性价比极高的16bit 定点DSP 芯片,操作速度可以达到100M IPS,其内部资源配置为用户构造系统提供了很大便利。这里,以T MS320VC5402为核心芯片,设计了DSP 最小系统的硬件电路,同时给出了一个点亮LED 灯的完整汇编源代码。1 硬件系统设计

一个DSP 硬件系统要能够正常地运行程序完成简单的任务,并能够通过JTAG 被调试,它的最小系统应该包括DSP 芯片、电源、时钟源、复位电路、JTAG 电路、程序ROM 以及对芯片所做的设置,如图1所示。这里,以TM S320VC5402芯片为核心芯片,设计DSP

最小系统。

图1 DSP 最小系统

1.1 电源模块

为降低芯片功耗,T MS320VC5402采用双电源供电,即内核电源CV DD 是1.8V 和I/O 电源DV DD 是3.3V 电源供电。为了满足TM S320VC5402对电源的要求,可采用T I 公司T PS767D318的专用电源芯片,其电源输入为5V,可以产生输出1.8V 、3.3V 、最大输出电流1A,带过热保护功能。其应用电路如图2

所示。

图2 TPS 767D 318组成的双电源应用电路

)

16)

第22卷第1期

2012年2月

北华航天工业学院学报

Journal of North China Institute of Aerospace Engineer ing

Vol 122No 11

F eb 12012

1.2 复位电路

T MS320VC5402的复位分为软件复位和硬件复位。软件复位是通过执行指令实现芯片的复位。硬件复位是通过硬件电路实现复位。硬件复位有上电复位、手动复位、自动复位几种方法。其中手动复位是通过上电或按钮的方式对芯片进行复位,电路如图3

所示。

图3 手动复位电路

1.3 时钟电路

锁向环(PLL)模块主要用来控制DSP 内核的工作频率,外部提供一个参考时钟输入,经过PLL 倍频或分频后提供给DSP 内核。系统时钟电路采用的内部振荡器方式,其应用电路如图4

所示。

图4 时钟电路

1.4 JTAG 接口

JTAG 接口用于DSP 程序下载和仿真通讯,电路如图5

所示。

图5 JTAG 接口

1.5 LED 灯电路

LED 灯与DSP 的连接电路如图6

所示。

图6 LED 灯电路

1.6 DSP 芯片电路

DSP 芯片电路如图7

所示。

图7 DSP 芯片电路

2 软件系统设计

这里,以点亮LED 灯作为实例,给出完整的软件汇编代码。软件工程主要包括三个文件,即汇编源文件、复位向量文件和链接命令文件。

(1)汇编源程序如下:.mm regs .def _c_int00.tex t _c _int00:

STM #0000h,CLKM D status:LDM CLKMD,A AND #01h,A

BC status,ANEQ STM #40C7h,CLKM D ;//设置CPU 运行频率=100M

)

17)

第1期李迎春等:基于T M S320VC5402的DSP 最小系统设计2012年2月

STM#0,SWWSR

STM#0FFA0h,PM ST

loop:SSBX XF

CALL delay

RSBX XF

CALL delay

B loop

delay:

STM#3000h,AR6

loop1:

STM#0100h,AR7

loop2:

BANZ loop2,*AR7-

BANZ loop1,*AR6-

RET

.end

(2)复位向量文件

.ref_c_int00

.sect0.vectors0

B_c_int00

.end

(3)链接命令文件:

M EMORY

{

PAGE0:

PROG1:org=0x80,len=0x20 VECS:org=0x100,len=0x10 PAGE1:

DARAM1:org=0x100,len=0x20 DARAM2:org=0x130,len=0x100

}

SECTIONS

{

.tex t:>PROG1PAGE0

.vectors:>VECS PAGE0

.bss:>DARAM1PAGE1

.data:>DARAM2PAGE1

}

3结语

最小系统板是DSP系统的核心部件,对DSP系统的进一步开发起着重要作用,可根据不同DSP系统的设计要求进行扩展,具有良好的通用性。

TM S320VC5402是TM S家族的定点数字信号处理芯片,是为实现低功耗、高性能而设计的,它主要应用于传真、个人通信、语音编码等无线通信系统中。这里,基于TMS320VC5402芯片设计了最小板系统,为进一步开发DSP系统提供了平台。其设计方案既可以满足教学要求,又可用于简单的工程研究,具有一定的实用价值。

参考文献:

[1]宋,高伟强,阎秋生.基于DSP-T MS320C6713控制系统

的最小系统板的设计[J].现代电子技术,2008,8:41-43.

[2]马志刚,赵丽平,李中西.一种高性能浮点DPS芯片

T M S320C6713及其最小系统的设计[J].微型机与应用, 2010,10:24-27.

[3]刘志刚,黄峰.DSP最小应用系统的设计[J].电子工程

师,2006,32(2):33-36.

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[J].单片机与嵌入式系统应用,2006,12:19-22.

[5]高翠云,江朝晖,孙冰.基于T M S320F2812的DSP最小

系统设计[J].电气电子教学学报,2009,31(1):83-85.

The Minimal System Based on TMS320VC5402

LI Ying-chun WANG Yu-feng WANG Da-w ei

(Electronics Engineer ing Depar tment,N orth China Institute of Aerospace Engineering,Langfang065000,China)

Abstract:T M S320V C5402is a16bit fixed point digital signal pro cessor which is produced by T I company.T he software and har d-w ar e design of minimal system based on T M S320VC5402was researched.T he feasible projects were g iven for pow er supply,r e-set, t iming,JT AG emulation,DSP circuit.And a complete assembly sour ce code w as also listed,w hich was used to lig ht L ED.

Key words:DSP;T M S320VC5402;minimal system;har dware desig n;software desig n

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2012年2月北华航天工业学院学报第22卷