DSP系统的通信与控制接口设计

　　1引言

　　在DSP(Digital Signal Processor)系统设计中，通信与控制接口设计占有十分重要的地位，直接影响系统DSP功能的实现。选择合适的微控制器和DSP芯片构造低速率话音编解码DSP系统，不仅可以给DSP系统设计带来一定的灵活性，最大限度地减小系统的硬件体积和实现成本，同时也给系统的通信与控制接口设计创造条件。采用AT89C51和TMS320C548构造低速率话音编解码DSP系统，一方面可以利用AT89C51的异步通信口、I/O引脚及其2个外部中断，实现系统的监控通信接口和信道通信接口。另一方面又可以利用TMS320C548的主处理器并行通信口(HPI)，方便地实现系统内部的通信与控制接口，使系统DSP芯片从繁杂的通信与控制中解脱出来，更好地实现系统的DSP功能。低速率话音编解码DSP系统的监控通信接口，可直接选用AT89C51的异步通信口RXD(P3.0)和TXD(P3.1)实现。信道通信接口，则可选取AT89C51的I/O引脚和2个外部中断实现。具体地，可选取话音激活VAD(P2.0)，发送数据使能TXEN(P2.1)，发送时钟TCLK(P3.2)，发送数据TXD(P2.3)，接收数据使能RXEN(P2.2)，接收时钟RCLK(P3.3)和接收数据RXD(P2.4)，共7根接口线实现。由信道通信接口的数据接收时钟RCLK和数据发送时钟TCLK，分别驱动AT89C51的2个外部中断，通过外部中断，实现信道数据每一比特的发送和接收。再利用AT89C51强大的比特操纵能力，实现DSP系统话音压缩数据传输过程中的帧同步。因此，DSP系统的通信与控制接口设计的重点是实现其系统内部的通信与控制接口设计。

　　2DSP系统内部通信与控制接口的设计

　　DSP系统内部通信与控制接口设计的目标是：解决DSP系统内通信处理机AT89C51与系统DSP芯片TMS320C548之间的话音压缩数据与控制信号的交互问题。可以通过TMS320C548的主处理器并行口HPI实现。接口设计的具体内容包括：

　　(1)硬件设计考虑到3.3 V电源供给的TMS320C548与5 V电源供给的AT89C51存在信号电平的差异，需要加入信号电平转换电路，可以采用74FCT16245T实现。具体的信号连接关系，可采用如图1所示的连接方式实现。内部通信与控制接口信号的时序，如图2所示。

　　(2)软件设计DSP系统内部通信与控制接口软件设计的目标是：根据通信与控制接口信号的时序关系;接口控制信号与所实现的功能间的关系(见表1);AT89C51对HPI口各控制寄存器位的操作权限及其所实现的功能(见表2～表4);由AT89C51实现对HPI口控制寄存器、数据寄存器和地址寄存器控制编程，完成包括话音压缩数据和控制信号数据包的读出与写入，实现AT89C51和TMS320C548间的数据交互。AT89C51占用TMS320C548内部数据单元的地址范围为0x1000H～0x1027H，共40个字。