DSP硬件开发教程
DSP入门教程(非常经典)
5、如何高效开始 TI DSP 的软件开发 如果你不是纯做算法，而是在一个目标版上进行开发， 需要使用 DSP 的片上外设，需要控 制片外接口电路，那么建议在写程序前先好好将这个目标 版的电路设计搞清楚。最重要的是 程序、数据、I/O 空间的译码。不管是否纯做算法还是软硬结合， DSP 的 CPU,memory,program memory addressing, data mem.ory addressing 的资料都需要看.
DSP 的内部指令周期较高，外部晶振的主频不够，因此 DSP 大多Байду номын сангаас片内均有 PLL。但每个 系列不尽相同。
1)TMS320C2000 系列： TMS320C20x：PLL 可以÷2，×1，×2 和×4，因此外部时钟可以为 5MHz－40MHz。 TMS320F240：PLL 可以÷2，×1，×1.5，×2，×2.5，×3，×4，×4.5，×5 和×9，因此外部时钟 可 以为 2.22MHz－40MHz。 TMS320F241/C242/F243：PLL 可以×4，因此外部时钟为 5MHz。 TMS320LF24xx：PLL 可 以由 RC 调节，因此外部时钟为 4MHz－20MHz。 TMS320LF24xxA：PLL 可以由 RC 调节，因此外部时钟为 4MHz－20MHz。
3）C6000 系列：C62XX，C67XX，C64X 该系列以高性能著称，最适合宽带网络和数字 影 像应用。32bit，其中：C62XX 和 C64X 是定点系列，C67XX 是浮点系列。该系列提供 EMIF 扩展 存储 器接口。该系 列只提供 BGA 封 装，只能制作 多层 PCB。且功耗较 大。同为浮点 系列的 C3X 中的 VC33 现在虽非主流产品，但也仍在广泛使用，但 其速度较低，最高在 150MIPS。
DSP硬件开发
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系统硬件设计过程：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。
① DSP芯片的选择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。
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。
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。
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。
然后根据通信方式来选择通信器件。
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；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。
第四章DSP开发方法及开发工具_85详解
在V3.0的基础上，可以支持各种处理器的开发。
VisualDSP++中集成的开发工具
▪ C/C++编译器 ▪ 超过100种的数学、DSP实时库和C实时库 ▪ 汇编器 ▪ 链接器 ▪ 分配器 ▪ 加载代码产生器 ▪ 硬件仿真器 ▪ 软件模拟器
与之配套的硬件仿真器
▪ MTN-ICE ▪ SUMMIT-ICE ▪ APEX-ICE ▪ Trek-ICE
▪ 指定一个输出类型，有以下两种输出类型
▪ Debug类型，编译链接的工程文件可用来进
行Debug调试。
▪ Release类型，生成具有限制的或不能进行
Debug调试的工程文件，Release类型通常 用来进行优化程序性能。
▪ 一般在调试过程中选择Debug类型，当程序调 试好以后，选择Release类型。
汇编文件 .asm
3.模拟 调试
链接描述文件 .ldf
工程文件 .dpj
编译链接 Build
可执行代码 .dxe
开发实验板
软件模拟 器
Simulator
4.目标 板调试
目标板
EZ-ICE仿真器 Emulator
5.制作/调 试DSP系统
测试/调试 DSP
产生 EPROM代码
DSP程序开发方法示意图
如TESTFF。
▪ TOOL CHAIN 组：
▪ Complier： 指定C编译器； ▪ Assembler： 指定汇编器； ▪ Linker： 指定链接器； ▪ Loader： 指定加载器 ▪ Splitter： 指定加载方式的镜像文件管理器；
Project选项的意义(2)
▪ Setting for选项
DSP硬件设计基础PPT学习教案
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设计必须通过相关的专业软件才能完成。目前能够同时进行电原理图和 电路板图设计的软件工具比较多，比较盛行的有Protel公司、Cadence 公司、Mentor公司等的设计工具。
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5、设计印制电路板图 当完成原理图的绘制并经过审核以后，就可以进行PCB的设计。对
于复杂的硬件设计，一般在设计电原理图时，还有一个原理图仿真过程 ，尤其对于模拟器件和高频器件等的设计。这个过程通常是必需的。在 完成PCB的设计进行制板以前，还要对PCB设计进行仿真，用以完成对 信号完整性、电磁干扰、热仿真等的功能检验。
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10.2 3.3V和5V混合逻辑系统设计
1、各种电平转换标准
其中，VOH表示输出高电平的最低电压，VIH表示输入高电平的最 低电压， VIL表示输入低电平的最高电压， VOL表示输出低电平的最高 电压。
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2、3.3V器件与5V器件接口的四种情况 根据实际应用场合，下面考虑3.3V器件与5V器件接口的四种不
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TMS320LF240x系列DSP的时钟是外部振荡器方式的时钟输入电路图。
LF240x具有内部锁相环，用来从一个较低频率的外部时钟通过锁 相环倍频电路实现内部倍频。这对于整个电路板的电磁兼容性是很有好 处的，因为外部只需要使用较低频率的晶振，避免外部电路干扰时钟， 同时也避免了高频时钟干扰板上其他电路。
3.3V电源一般需要通过对5V电源进行变换得到。对于电源芯片 的选择，需要从以下几个方面考虑：
基于DSP的硬件、软件开发流程(精)
周期内完成。
・快速的指令周期目前,C6000系列、C5000系列的最高工作主频已经达到600MHz,指令周期降到了1.67ns,随着微电子技术的不断发展,工作频率还将进一步提高,指令周期进一步缩短。
・特殊的DSP指令DSP芯片有专门为数字信号处理而设计的指令系统。
此外,DSP还具有良好的多机并行运行特性、内部RAM等不同于普通单片机的特点,正是由于这些特征,使得DSP芯片非常适合于实时的数字信号处理。
3.2.2DSP的硬件设计流程第一步:设汁硬件实现方案,根据性能指标、成本、工期等,确定最优的硬件实现方案。
控制、通信、人机接口、总线等基本部件,他们大致的确定原则如下:根据采样频率、精度、是否要求片上自带采保、多路器、基准电源等来确定A/D型号:内存(EPROM,SDRAM,SBSRAM等的选择主要考虑工作频率、内存容量位长、接口方式、工作电压等。
第三步:进行原理图的设计,原理图的设计是关键的一步,在原理图的设计时必须清楚的了解器件的使用和系统的开发,对于~些关键的环节有必要做一定的仿真。
原理图设计的成功与否,是DSP系统能否正常工作的最重要的~个因素。
第四步:PCB图的设计,PCB即印刷电路板,PCB的设计要求设计人员清楚布线工艺和系统原理图。
第五步:硬件调试。
3.2.3DSP系统软件编程的步骤(1、用汇编语言、c语言或汇编语言和c语言的混合编程来编写程序,然后把它们分别转化成TMS320的汇编语言并送到汇编语言编译器进行编译,生成目标文件。
(2、将目标文件送入链接器进行链接,得到可执行文件。
(3、将可执行文件调入到调试器进行调试,检查运行结果是否正确,如果正确进入第四步,如果不正确则返回第一步。
(4、进行代码转换,将代码写入EEPROM,并脱离仿真环境运行程序,检查结果是否正确。
(5、软件测试,如果测试结果合格,则软件调试完毕,如果不合格,返回第一步。
在完成系统的软硬件设计之后,将进行系统集成。
第五讲：DSP的硬件开发1
系统组成
DSP的选择 DSP的选择
• • • • • • • •
数据格式：定点/ 数据格式：定点/浮点 数据宽度：16bit/32bit 数据宽度：16bit/32bit 速度：MIPS, 速度：MIPS, FLOPS 外设接口，片内ram容量 外设接口，片内ram容量 开发配套工具的完善：CCS， 开发配套工具的完善：CCS，visualDSP++ 多片互连能力 功耗和电源管理：休眠/ 功耗和电源管理：休眠/等待模式 成本
DSP的最小系统组成 DSP的最小系统组成
一个DSPs要能够正常的运行程序完成 简单的任务，并能够通过JTAG被调试，它 的最小系统应该包括DSPs芯片、电源、时 钟源、复位电路、JTAG电路、程序ROM以 JTAG ROM 及对芯片所做的设置。
DSP的最小系统 DSP的最小系统
电源设计
• I/O电压，核电压． I/O电压，核电压． • 估计功耗大小． • 使用ti的电源设计软件swift design 使用ti的电源设计软件swift
MCBSP接口信号 MCBSP接口信号
MCBSP
MCBSP
MCBSP
Hpi接口 Hpi接口
主机口HPI是一个 是一个16bits宽度的并行端口．主机 宽度的并行端口． 主机口 是一个 宽度的并行端口 也叫做上位机）掌管该接口的主控权， （也叫做上位机）掌管该接口的主控权，通过它可以 直接访问CPU的存储空间．另外，主机还可以直接访 的存储空间． 直接访问 的存储空间 另外， 片内的存储映射的外围设备． 问C6000片内的存储映射的外围设备． 片内的存储映射的外围设备 HPI与CPU存储空间的互连是通过 与 存储空间的互连是通过DMA控制器实 存储空间的互连是通过 控制器实 现的．借助专门的地址和数据积存器，通过DMA辅助 现的．借助专门的地址和数据积存器，通过 辅助 通道，完成HPI对存储空间的访问．主Байду номын сангаас和 对存储空间的访问． 通道，完成 对存储空间的访问 主机和CPU都可 都可 以对HPI控制积存器（HPIC）进行访问，主机一方还 控制积存器（ 以对 控制积存器 ）进行访问， 可以访问HPI地址寄存器以及 可以访问 地址寄存器以及HPI数据寄存器． 数据寄存器． 地址寄存器以及 数据寄存器
CCS_DSP开发环境教程
CCS_DSP开发环境教程第二步：配置DSP开发板在开始使用CCS_DSP开发环境之前，你需要将DSP开发板与你的计算机连接，并配置好相关硬件设置。
连接开发板到计算机的方法因开发板型号而异，你可以参考TI的开发板用户手册来了解具体的连接方法和配置过程。
第三步：创建新的CCS_DSP项目启动CCS_DSP开发环境后，你将看到一个工程资源视图，该视图列出了你所有的项目和文件。
要创建一个新的CCS_DSP项目，你可以右键单击工程资源视图中的空白处，然后选择“新建项目”选项。
在弹出的对话框中，选择DSP型号和目标设备，并为你的新项目指定一个名称和存储路径。
第四步：配置项目设置创建完新项目后，你需要配置一些项目设置，以便让CCS_DSP开发环境正确地编译、运行和调试你的应用程序。
在新项目的属性设置中，你可以指定编译器选项、调试器选项和目标设备选项等。
这些设置可能因具体项目而异，你可以根据实际需求进行修改。
第五步：编写代码第六步：编译和构建项目完成代码编写后，你可以利用CCS_DSP开发环境的编译器将你的代码编译成可执行文件。
首先，你需要选择“生成”选项来编译你的代码。
如果代码没有错误，编译过程将会成功完成，并生成可执行文件。
你还可以在编译过程中查看编译日志和编译警告等信息。
第七步：调试和测试应用程序在构建完成后，你可以使用CCS_DSP开发环境提供的调试器工具来调试和测试你的应用程序。
通过连接开发板和计算机，你可以在CCS_DSP中启动调试会话，并逐步执行你的代码，查看变量的值和程序的执行路径等信息。
你还可以设置断点、监视表和观察窗口等来辅助调试。
第八步：优化和部署应用程序一旦你的应用程序在调试过程中没有问题，你可以将它优化并部署到目标设备上。
CCS_DSP提供了许多优化选项和工具，可以帮助你提高DSP 应用程序的性能。
你可以根据具体需求选择合适的优化方式，并通过CCS_DSP将优化后的应用程序烧录到目标设备上。
dsp硬件设计课程设计
dsp硬件设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握DSP硬件设计的基本原理和方法，培养学生进行DSP硬件系统设计和实现的能力。
具体目标如下：1.掌握DSP芯片的基本结构和原理。
2.了解DSP硬件设计的基本流程和步骤。
3.熟悉DSP系统的硬件架构和关键模块。
4.能够使用DSP芯片进行硬件系统设计。
5.能够进行DSP系统的硬件调试和验证。
6.能够分析和解决DSP硬件设计中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.培养学生对DSP硬件设计的兴趣和热情。
3.培养学生对科技发展的关注和对工程实践的重视。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.DSP芯片的基本结构和原理：介绍DSP芯片的内部结构、工作原理和特性。
2.DSP硬件设计的基本流程和步骤：讲解DSP硬件设计的过程，包括需求分析、硬件架构设计、硬件电路设计、硬件调试和验证等。
3.DSP系统的硬件架构和关键模块：介绍DSP系统的硬件架构，包括中央处理单元、存储器、输入输出接口等关键模块。
4.DSP硬件设计的实践案例：通过实际案例分析，使学生掌握DSP硬件设计的方法和技巧。
三、教学方法本课程的教学方法将采用多种教学手段相结合的方式，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握DSP硬件设计的基本原理和方法。
2.讨论法：通过分组讨论和实践案例的分析，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.实验法：通过实验操作，使学生熟悉DSP硬件设计的实践过程和技巧。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选择适合本课程的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资源。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，以图文并茂的形式展示教学内容。
4.实验设备：提供DSP实验板和相关的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化评估方式，全面客观地评价学生的学习成果。
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远见品质
2.程序ROM—接口
BCE1 AOE AWE BEA[N+1:1] EMIFB BED[7:0] ARE VDD ARDY
CE OE WE A[N:0] FLASH D[7:0]
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v DSPs硬件系统组成 v DSPs芯片的选择 v DSPs最小系统设计 v DSPs的结构及外设接口 v DSPs系统设计
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DSPs芯片的选择（3）
v 存储器容量
Ø 内存 Ø 外存
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含义
BECLKIN管脚外输入 1/4 CPU时钟 1/6 CPU时钟 保留 禁止(PCI_EN=0时必须禁止) 使能(初始化时刻McBSP2_EN 必须为0) 禁止(McBSP1使能) 使能(McBSP1禁止) 禁止 使能 HPI16 HPI32 禁止 使能
BEA11 PCI_EN HD5 McBSP2_EN
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远见品质 设置内容 设置管脚
1.功能设置（2）
数值
B’00’ EMIFB接口时钟选择 BEA[15:14] B’01’ B’10’ B’11’ PCI接口由EEPROM自 动配置 UTOPIA接口使能 PCI接口使能 HPI宽度选择 McBSP2接口使能 B’0’ BEA13 B’1’ B’0’ B’1’ B’0’ B’1’ B’0’ B’1’ B’0’ B’1’
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DSPs芯片的选择（4）
v 数据格式
Ø 定点 vs. 浮点
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DSPs芯片的选择（1）
v GPP vs. DSPs vs. ASIC
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DSPs系统组成
A/D
DSP
D/A、 数 字 IO 等
MEM
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DSPs芯片的选择（5）
v 电源管理和功耗
Ø 降低工作电压 Ø “休眠”或“空闲”模式 Ø 可编程时钟分频器
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2.程序ROM—编程（2）
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最小系统组成（1）
一个DSPs要能够正常的运行程 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DSPs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。
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v DSPs硬件系统组成 v DSPs芯片的选择 v DSPs最小系统设计 v DSPs的结构及外设接口 v DSPs系统设计
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远见品质
最小系统组成（2）
电源
I/O 电压 核 电压
时钟 源
时钟 管理
复位 电路
DSPs
‘上下拉’ 功能 设置 EMIF 接口 JTAG 口 JTAG 电路
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DSPs芯片的选择（2）
v DSPs的速度
Ø 算法计算的时间 < 系统提供的时间 Ø 时间估算最可靠的方法是对信号处理算法的 “核心”功能（往往占运算量80％以上，但代 码小于20％）进行编程仿真（Simulation） Ø 选择要有富裕量，以便系统功能的增加或升 级。
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DSPs硬件开发
刘国满
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远见品质
2.程序ROM—自加载
指令 1 低 8bit 指令 1 中 8bit 指令 1 中 8bit 指令 1 高 8bit 指令 2 低 8bit • • • 片外程序 ROM 或 Flash
Boot 自加载 指令 1 字 32bit（或指令包） • • • 片内程序 RAM
加载后 PC 指针
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程序 ROM
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Edited by Foxit PDF Editor Copyright (c) by Foxit Software Company, 2004 - 2007 For Evaluation Only.SPs的一些I/O管脚是双向的，方向 由内核控制。I/O电压一旦被加上以后， I/O管脚就立即被驱动，如果此时还没加 核电压，那么I/O的方向可能就不确定是 输入还是输出。如果是输出，且这时与 之相连的其它器件的管脚也处于输出状 态，那么就会造成时序的紊乱或者对器 件本身造成损伤。这种情况下，就需要 核电压比I/O电压先加载，至少是同时加 载。
远见品质
1.功能设置（1）
设置内容 设置管脚 数值
B’00’ 片内锁相环模式 CLKMODE[1:0] B’01’ B’10’ B’11’ 芯片的ENDIAN模式 BEA20 B’0’ B’1’ B’00’ 芯片的引导模式 BEA[19:18] B’01’ B’10’ B’11’ B’00’ EMIFA接口时钟选择 BEA[17:16] B’01’ B’10’ B’11’
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含义
1倍频 6倍频 12倍频 保留或20倍频 Big Endian Little Endian 无加载 主机加载 8bit ROM加载 保留 AECLKIN管脚外输入 1/4 CPU时钟 1/6 CPU时钟 保留
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