数字信号处理器与单片机接口设计方案
TMS320VC5402(VC5402)增强外设由软件等待状态发生器、锁相环时钟发生器、6通道直接存储器访问(DMA)控制器、增强型8位并行主机接口(HPI)等组成。两个可编程的多通道缓冲串口(McBSP)能够全双工、快速地与其他同步串口进行数据交换,硬件连接简单,串口的工作模式和传送数据的格式可通过编程实现。DSP和单片机之间的通信一般利用双口RAM,通过串口或DSP的HPI接口实现。
利用双口RAM实现
CY7C026是CYPRESS公司生产的16k×16B高速双口静态RAM,存取速度小于25ns.他具有真正的双端口,可以同时进行数据存取,两个端口具有独立的控制信号线、地址线和数据线,另外通过主?从选择可以方便地扩存储容量和数据宽度。通过芯片的信号量标志器,左、右两端口可以实现芯片资源的共享。
由于DSP的数据是16位,而单片机的数据是8位,所以TMS320VC5402与双口RAM的接口并无特别之处,但是89C51与双口RAM之间的接口电路中就需要对89C51进行总线扩展了。具体做法是利用锁存器74HC373的锁存功能,通过对其使能信号的控制,进行分时读写,实现数据总线的扩展,即利用锁存器作为虚拟总线。DSP,单片机与双口RAM之间的接口电路如图1所示。
图1 通过双口RAM实现的接口电路
双口RAM必须采用一定的机制来协调左右两边CPU对他的读写操作,否则会出现读写数据的错误。通常可以用中断、硬件、令牌和软件这4种方式来协调双方。在接口电路中利用89C51的最低地址位A0把双口RAM的存储空间分为奇、偶地址两个空间。其中,奇地址空间专供89C51写,偶地址空间专供89C51读。那么只需对VC5402的软件做相应处理即可,即VC5402对双口RAM的奇地址空间只读,对偶地址空间只写。这样就避免了DSP和单片机对双口RAM同一地址单元的写入操作。另外,在对双口RAM进行访问之前,单片机和DSP首先对本端的BUSY信号进行查询,只有本端/BUSY信号无效时才进行读写操作,进一步保证了数据读写的可靠性。
通过串口实现
VC5402多通道缓冲串行口(McBSP)主要特点:双缓冲区发送,三缓冲区接收以便数据的连续性;接收与发送的帧同步、时钟信号独立;多通道发送和接收,最多可以到达128个通道;数据大小可为8,12,16,20,24和32b;μ率和A率压缩;帧同步、数据时钟极性可编程;内部时钟和帧同步可自行设定。
VC5402串口通过16b宽度的控制寄存器与内部总线通信。
数据接收过程:数据从输入引脚(DR)移位到接收移位寄存器(RSR),然后拷贝数据到接收缓冲寄存器(RBR),接着把数据拷贝到数据接收寄存器(DRR),CPU或者DMA控制器读取DRR.
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