与dsp的第一次亲密接触

发信站: 一网深情 (2003年04月01日13:50:54 星期二), 站内信件


  上个暑假的工作，班门弄斧了。呵呵基于TMS320VC5402的任意波形发生器
《dsp技术》工程实践报告设计以C5402DSP作为硬件平台，以C51作为人机界面的控制中心
，两者以HPI并口方式通信，采用DDS产生波形信号波形频率稳定、最高输出频率为1MHz，频率分辨率高达1Hz。输出波形的种类不受硬件电路的限制，只需改变
波形数据即可产生任意波形硬件平台DAC1:TLC7524    10MSPS,8BIT TEXAS INSTRUMENT
DAC2:TLC5615    10KSPS,8BIT TEXAS INSTRUMENTDSP:    TMS320VC5402            TEXAS INSTRUMENT
HOST MCU: AT89C55WD 20K FLASH   ATMEL

硬件平台的设计考虑：

1，DSP＋单片机的双cpu结构。由单片机管理系统级事务，包括DSP代码加载，参数传递
，上位pc机RS232通信，键盘和显示界面的管理。而DSP专司需要高速运转的功能。

2，系统最简洁。Dsp外边没有挂任何RAM,FLASH。TMS320VC5402内部提供的16K×16bit的
SRAM已经可以满足设计需要。

3，不考虑I/O电压3.3V~5V的适配：主机AT89C55通过C5402的HPI接口相互通信。二者的
I/O电压标准不通（AT89C55为5V CMOS 电平,VC5402为3.3V CMOS）按照TI的建议，应该
在二者之间加入电平转换芯片，如16245之类。但是实践表明，不加也照样能正常工作！

4，低成本电源设计，如果按照TI的代理商成都合众达的推荐，电源该使用专用的TPS74
H318...，考虑这东西要卖近40rmb，所以选择LM317T这样的传统廉价稳压芯片，实践中
也能正常工作。

5，代码加载方式采用HPI加载。考虑的出发点是：DSP的代码code究竟应该放在哪儿呢？
必须专门搞一块FLASH吗？看看合众达推荐的FLASH，价格不便宜不说，还都是PLCC封装
的，到时候怎么用编程器来烧写？（难道非要做一个PLCC-DIP的转接插座？）最后，硬
件设计者认为：1,本系统业已通过HPI接口2,系统主机AT89C55拥有多达20k byte的FLAS
H。所以采用了HPI引导加载的方式。

6，系统设计的难点有3：1，高速的dds算法的实现，要追求最短的循环周期，结果我们
的dsp软件设计人员写出的代码需要10个指令周期，即dds系统的参考时钟频率大概为10
Mhz。2，C5402的代码加载，步骤之一是解析CODE COMPOSE STUDIO输出的.out文件，提
取出TI的技术文档上所谓的"存储器映射"，然后一个word一个word地写入C5402的片上R
AM的对应位置。当然，TI的网站上提供了这个工具软件，大大的方便了我们的设计。3，
PCB的设计，前面提到过本dds系统的参考时钟频率是大概10MHZ，这就等于说，C5402的
片外总线的工作频率也是这个数。印制电路板的设计上要适当考虑一些所谓"高速pcb设
计""信号完整性""电磁干扰"之类的问题，这些我都不太懂，于是就只制订了一些粗浅的
布线原则：

1， 走线尽量短
2， 电源线和底线尽量粗
3， 在靠近C5402的电源引脚的地方加0.1UF的电容板子实际上工作还是比较稳定的。呵呵
系统功能的分层实现和软件的规划：

分层的设计显然可以提高设计效率。

Dsp软件开发人员完成的dds算法，实际上是在一个死循环中运行，直到主机来通过HPI来
中断它。所以C5402在系统中可以看作AT89C55的外设。

这时，单片机的软件开发和DSP的软件开发实际上是并行的。当然DSP程序开发人员要告
诉MCU开发人员："应该在什么地址放什么参数"。

仿真机的利用：

         dsp教研室的杨炼和向超老师为我们提供了热情的指导和无私的援助。特别是
他们借给了我们一台spectum digital的XDS-510PP plus JTAG仿真机。实践中证明它可
以帮我对付一些意想不到的低级错误（有些时候这种错误来自DSP软件程序员工作的疏忽
）。

开发中出现过的麻烦：

1， 调试过一半的时候，我在系统上电的情况下把板子在桌子上移动了一下，那片c540
2立刻开始剧烈发烫，以至于无法再上电检查。拆卸下来后，测量起I/O电源引脚和GND间
的电阻，竟然小到5欧姆左右（不发烫才怪。。。），但是该芯片的损坏原因至今我也没
有想明白。可能是移动中把I/O短路了吧。。

2， 首先说点题外话："成都这地方买芯片真的挺麻烦的。。。"系统所用的TLC7524是电
流输出型DAC，需要用运放转换为电压输出。我对运放不熟悉，一开始用NE5532之类的低
速运放，高频的响应一直不理想，正弦波到200khz以上就开始变形，频率越高波形越变
态。后来找同学接了AD8032,AD818，这两个比NE5532快多了，后者还是视频运放，可惜
的是，他们以上去就自激。只好权且让NE5532暂居该重要位置。这个问题拖到最后都没
有解决。。。

3， AT89C55的P1口做I/O的时候要加外接上拉电阻，刚开始的时候忘记了这个，所以HP
I的通信程序耽误了很久。。。。

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