2022年电路板说明及电路图 .pdf
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1、实验板说明本系统以 TMS320VC5402的最小系统为核心,扩展了单片机最小系统、 语音处理电路、 HPI接口设计、 44 键盘、 LED、I/O 扩展电路以及辅助电路等。系统总体设计结构如图1 所示。利用该实验系统,学生可以将DSP 原理及应用课程的主要内容联系起来,如DSP 最小系统设计、存储空间扩展、接口设计、自启动设计等,同时可以将一些数字信号处理课程中的基本算法进行验证,更好的掌握DSP 系统的软硬件设计。DSP最小系统DSP 最小系统设计以TMS320VC5402为核心 ,配置电源管理芯片、JTAG 仿真口、 时钟电路及用于系统测试的电路,使用TI CCS (Code Compo
2、se Studio )开发环境进行简单程序的编写、编译、下载和运行调试,让学生对DSP 系统开发有一个初步的认识。图 1:系统总体设计结构图HPI BootLoader设计进行 HPI 接口程序设计,包含了单片机和DSP 相关技术,提高学生综合、灵活应用知识的能力。学生首先在TI CCS 集成开发环境中编写用户程序编译后形成COFF 文件 (.out 文件),利用 TI 提供的命令HEX500 将.out 文件转换为 .hex 文件。利用 STC 单片机在线烧写的功能,将这一文件和单片机控制DSP HPI 接口程序一起编译,采用RS232 串口一同烧写到STC 单片机片内 ROM 中。TMS3
3、20VC5402DSP最小系统逻辑译码键盘LED 等单片机最小系统音频编解码RS232HPI BOOTPC名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 7 页 - - - - - - - - - DSP 复位后检测MP/MC=0 为自启动模式,DSP 片内程序BootLoaer (自举程序)查询HPI 接口是否可以进行自启动如图2 所示:在启动以后,DSP 片内 0 x7F 地址的值被置为0,BootLoader不断检验 0 x7F 地址处是否出现了可用的程序指针的跳转
4、地址。当其发现该地址内的值不为 0 时,即判定为 DSP 已由外部单片机进行了HPI 自举程序加载, 并按照该值跳转PC指针,开始运行,从而完成HPI 方式自举。通过观察实验结果来验证程序的正确性。图 2:HPI 启动流程图音频设计多通道缓冲串口(MCBSP )是 DSP 原理及应用课程中重要内容之一,通过音频接口设计进一步了解相关硬件引脚功能,而功能的实现是通过软件控制寄存器来实现的。在掌握语音芯片(TLV320AIC23 )的功能后,设计出采用MCBSP 对 TLV320AIC23的控制接口和数据接口电路,通过软件实现的语音信号的采集、处理和播放,并将一些简单的如数字滤波器、 FFT 算法
5、进行实现,能够极大的推动学生的学习兴趣。I/O 设计DSP 芯片存在三种空间分别是程序、数据和I/O 空间。 DSP 芯片通过 /IS 以及/IOSTRB 外部 I/O 空间片选和锁存,结合地址线、数据线对I/O 空间进行读写操作。应用数字电路基础课程的 74LVC 系列译码器件进行逻辑设计,加以编程实现如44 键盘、LED 的读写控制,可以化抽象为具体,并触类旁通掌握程序、数据空间扩展方法。电源设计名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 7 页 - - - -
6、- - - - - TMS320VC5402芯片采用低电压供电方式,这可以大大降低DSP 的功耗 , TMS320VC5402的电源分两种,即内核电源和I/O 电源。其中 , I/O 电源采用 3.3V ,而内核电源为1.8V。为了满足 TMS320VC5402对电源的要求 ,并降低实验板成本,采用AMS1117 芯片分别提供1.8V和 3.3V 电源,满足系统中所有芯片的供电需求。5 实验平台电路图(见后页)图 3:DSP 基本电路图 4:HPI 接口电路音频电路图 5:I/O 接口电路电源电路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -
7、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 7 页 - - - - - - - - - /INT2GNDDXFLN0120112DSP_XFKEY6DSP_BCLKX1DSP_HR/WDSP_/HCSGNDDSP_RSTDSP_D5GND+1.8VTCKTMSTDOTDI/TRSTGNDEMU0EMU1GND+3.3VGND+1.8VREADYDSP_BDX1GND/HOLDDSP_XF+3.3VMP/MC/BIO+1.8VGND+1.8V+1.8VGNDGND+3.3VGND/INT0+1.8V/INT3/INT2GND/INT1/NMIRE1410KRE151
8、0K+3.3VDSP_HBIL+3.3V+3.3V+3.3V+3.3VEMU1EMU0+3.3VREADYDSP_RST/NMI+3.3V+3.3V+3.3V+3.3V+3.3V+3.3V/INT3/INT2/HOLD/BIO+3.3VCE10.1GNDJE1123456GNDGND/DSP_ISRE210KRE310KRE410K+3.3V+1.8V+3.3VGND+1.8VGND+3.3V/INT1YE120MHZRE133GNDDSP_D1DSP_D0DSP_D3DSP_D2DSP_D4+3.3VDSP_D7DSP_D6/IOSTRBJE2BOOT_SEL123+3.3VUE1TMS32
9、0VC5402NC1NC2Vss3DVdd4A105HD76A117A128A139A1410A1511NC12HAS13Vss14NC15CVdd16HCS17HR/W18READY19PS20DS21IS22R/W23MSTRB24IOSTRB25MSC26XF27HOLDA28IAQ29HOLD30BIO31MP/MC32DVdd33Vss34NC35NC36NC37NC38HCNTL039Vss40BCLKR041BCLKR142BFSR043BFSR144BDR045HCNTL146BDR147BCLKX048BCLKX149Vss50HINT/TOUT151CVdd52BFSX05
10、3BFSX154HRDY55DVdd56Vss57HD058BDX059BDX160IACK61HBIL62NMI63INT064INT165INT266INT367CVdd68HD169Vss70NC71NC72D099RS98X2/CLKIN97X196HD395CLKOUT94Vss93HPIENA92CVdd91NC90TMS89TCK88TRST87TDI86TDO85EMU1/OFF84EMU083TOUT82HD281NC80CLKMD379CLKMD278CLKMD177Vss76DVdd75NC74NC73A18108A17107Vss106A16105D5104D4103D
11、3102D2101D1100NC144NC143CVdd142A9141A8140A7139A6138A5137A4136HD6135A3134A2133A1132A0131DVdd130HDS2129Vss128HDS1127NC126CVdd125HD5124D15123D14122D13121HD4120D12119D11118D10117D9116D8115D7114D6113DVdd112Vss111NC110A19109MP/MC+3.3VGNDJE3JTAG1234567891011121314/TRSTGNDGNDGNDGNDTDITMSEMU1TDO+3.3VTCKTCKEM
12、U0LE1BEAD+3.3V+3.3VRE54.7KRE64.7KRE710KRE810KRE910KRE1010KRE1110KRE1210KRE1310KDSP_HD0DSP_HD2DSP_RSTGNDDSP_BCLKR0DSP_A12JE41DSP_/HDS1DSP_/HDS2+3.3VDSP_A13GNDDSP_HD3JE51DSP_HD4DSP_A14DSP_HD5DSP_A15DSP_HD6DSP_HD1KEY512GNDDSP_HD7/INT0DSP_BFSR0DSP_BDR0DSP_BCLKX0DSP_BFSX0DSP_BDX0DSP_CNTL0DSP_CNTL1DSP_BFS
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