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1、DSP嵌入式系统论文硬件设计论文摘要：嵌入式系统已经渗透到我们生活中的每个角落，本文设计了一种基于dsp的嵌入式系统硬件设计，主要探讨了存储器的设计及a/d转换模块电路设计。关键词：dsp嵌入式系统；硬件设计dsp-based hardware design of embedded computer systemchen cheng(affiliate hospital of north sichuan medical college hospital,nanchong637000,china)abstract:the embedded system has penetrated into e
2、very corner of our lives,this paper introduces a design of embedded system based on dsp hardware design.this paper mainly discusses the choice of memory chips and a/d conversion module circuit design.keywords:dsp embedded system;hardware designdsp嵌入式系统是把dsp系统嵌入到应用电子系统中的一种通用系统。这种系统具有dsp系统的所有技术特征，同时还具
3、有应用目标所需要的技术特征。dsp嵌入式系统不再是一个专用的dsp系统，而是一个完整的、具有多任务和实时操作系统的计算机系统，以这个计算机系统为基础，可以十分方便地开发出用户所需要的应用系统。一、嵌入式系统的微处理器介绍在嵌入式系统中，微处理有着至关重要的作用，它负责系统的启动，协调外围各个模块电路的工作，并将信息反馈给上位机等。我们主要介绍处理器dsp芯片ti公司针对于控制领域应用推出的tms320f2812。tms320f2812是基于tms320c2000内核的定点数字信号处理器。器件上集成了多种先进的外设，为电机及其他运动控制领域应用的实现提供了良好的平台。同时代码和指令与f24x系列
4、数字信号处理器完全兼容，从而保证了项目或产品设计的可延续性。与f24x系列数字信号处理器相比，f28l2系列数字信号处理器提高了运算的精度（32位）和系统的处理能力（达到150mips）。该系列数字信号处理器还集成了128kb的flash存储器，4kb的引导rom，数学运算表以及2kb的otprom，从而大大改善了应用的灵活性。128位的密码保护机制有效地保护了产品的知识产权。两个事件管理模块为电机及功率变换控制提供了良好的控制功能。二、嵌入式计算机系统硬件设计本设计采用的所采用的tms320f2812内部含有最多达128k*16位的flash存储器；最多达128k*16位的rom；1k*l6
5、位的otprom。128k的flash对于绝大多数的用户来说已经完全够用，所以本设计无需对程序存储器进行扩展。（一）外部存储器的设计选取ram芯片时需要考虑的最重要的问题是存储器的存取速度是否与dsp的读写速度相匹配。本系统中，f2812工作时cpuclk是20mhz，单指令周期是50ns。考虑到实际电路中芯片相互连接及片选需要用cpld构成一些门电路的功能，而一级门电路的最大延时在6ns左右，所以在选取ram时，选用读写周期为40ns的存储器是比较合适的。在本设计选取issi公司的61lv25616al芯片作为外扩存储器。61lv25616系列芯片的读写周期在5ns-45ns之间，根据上述分
6、析同时考虑价格因素和系统的扩展升级后，系统确定使用61lv25616al（读写周期是10-12ns），该芯片是256k*16位的sram，工作电压是3.3v，而且数据宽度是16位，可以和dsp芯片直接相连。（二）内部寄存器的设计rtl8019as网络控制器的寄存器，分为兼容ne2000寄存器组和pnp寄存器组。本系统设计中主要使用ne2000寄存器组，该组寄存器共包括4页：page0、page1、page2、page3，每页包含16个寄存器，页的选择可通过设置cr（command register命令寄存器）中的ps0和ps1位实现。rtl8019as具有32个输入输出地址，地址偏移量为00h
7、-1fh。其中00h-0fh共16个地址，为寄存器地址；远程dma地址包括10h-17h，都可以用来作为远程dma端口，只要用其中的一个即可；复位端口包括18h-1fh共8个地址，功能一样，用于rtl8019as复位。（三）a/d转换模块电路设计对于一个基于dsp的计算机系统，a/d转换电路主要完成对模拟信号的数据采集，数据采集系统各器件的定时关系是严格的，以确保系统精度，dsp中的定时电路和逻辑控制电路按照各个器件的工作次序产生时序信号和依据时序信号产生逻辑控制信号，最后完成数据的预处理和存储。对于本系统，采用片内自带的ad转换器，上述过程都在f2812处理器内部完成。tms320f2812
8、adc模块是一个12位带流水线的模数转换器（adc），模数转换单元的模拟电路包括前向模拟多路复用开关、采样/保持电路、变换内核、电压参考以及其他模拟辅助电路。模数转换单元的数字电路包括可编程转换序列器、结果寄存器、与模拟电路的接口、与芯片外设总线的接口以及同其他片上模块的接口。模数转换模块adc有16个通道，可配置为2个独立的8通道模块，分别服务于事件管理器a和b，两个独立的8通道模块也可以级联构成一个16通道模块。尽管在模数转换模块中有多个输入通道和两个排序器，但仅有一个转换器。两个8通道模块能够自动排序，每个模块可以通过多路选择器（mux）选择8通道中的任何一个通道。在级联模式下，自动排序器将变成16通道。对于每个通道而言，一旦adc转换完成，将会把转换结果存储到结果寄存器中。参考文献：1刘乐善.微型计算机接口技术及应用m.湖北:华中科技大学出版社,20002蔡琳洁.dsp和计算机并口的高速数据通信j.国外电子测量技术,2001,4:20-21