DSP課程設計基于TMSF的DSP最小系統(tǒng)設計

1、物理與信息工程學院DSP技術(shù)及應用課程設計報告 課題名稱：基于TMS320F2812的DSP最小系統(tǒng)設計 班 級： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 一個典型的DSP 最小系統(tǒng)如圖1所示,包括DSP 芯片、電源電路、復位電路、時鐘電路及JT AG接口電路?？紤]到與PC 通信的需要, 最小系統(tǒng)一般還需增添串口通信電路。圖1 系統(tǒng)框圖二、系統(tǒng)硬件設計（1）電源及復位電路設計 DSP 系統(tǒng)一般都采用多電源系統(tǒng), 電源及復位電路的設計對于系統(tǒng)性能有重要影響。TMS320F2812是一個較低功耗芯片,核電壓為1. 8V, IO電壓為3. 3V。這里采用TI公司的TPS767D318電源芯片

2、。該芯片屬于線性降壓型DC/ DC 變換芯片,可以由5V 電源同時產(chǎn)生兩種不同的電壓( 3. 3V、1. 8V 或2. 5V ) , 其最大輸出電流為1000mA, 可以同時滿足一片DSP 芯片和少量外圍電路的供電需要, 如圖2 所示。該芯片自帶電源監(jiān)控及復位管理功能, 可以方便地實現(xiàn)電源及復位電路設計。復位電路原理圖如圖3 所示。圖2 電源電路原理圖圖3 復位電路原理圖（2）時鐘電路設計 TMS320F2812DSP的時鐘可以有兩種連接方式, 即外部振蕩器方式和諧振器方式。如果使用內(nèi)部振蕩器, 則必須在X1/ XCLKIN和X2兩個引腳之間連接一個石英晶體。如果采用外部時鐘, 可將輸入時鐘信

3、號直接連到X1/ CLKIN 引腳上, X2 懸空。這里采用的是外部有源時鐘方式, 直接選擇一個3. 3V 供電的30MHz 有源晶振實現(xiàn)。系統(tǒng)工作是通過編程選擇5 倍頻的PLL 功能, 可實現(xiàn)F2812 的最高工作頻率( 150MHz)。晶振電路如圖4 所示。圖4 晶振電路（3）DSP與JT AG接口設計 DSP 仿真器通過DSP 芯片上提供的掃描仿真引腳實現(xiàn)仿真功能, 掃描仿真消除了傳統(tǒng)電路仿真存在的電纜過長會引起的信號失真及仿真插頭的可靠性差等問題。采用掃描仿真, 使得在線仿真成為可能,給調(diào)試帶來極大方便。JTAG 接口電路如圖5 所示。圖5 JTAG 接口電路（4）DSP的串行接口設計

4、 由于TMS320F2812中SCI 接口的TT L 電平和PC 機的RS-232C 電平不兼容, 所以連接時必須進行電平轉(zhuǎn)換。本設計選用符合RS-232 標準的MAX232N 驅(qū)動芯片進行串行通信。MAX232 芯片功耗低, 集成度高, + 5V 供電, 具有兩個接收和發(fā)送通道, 剛好與T MS320 F2812 的兩個SCI ( A 和B) 接口相匹配。電路設計如圖6 所示。圖6 RS- 232 接口電路（5）通用擴展口設計 考慮到系統(tǒng)的通用性問題, 本系統(tǒng)設計時將F2812所有的非空引腳全部引出, 而且按照其功能模塊進行有規(guī)律排列, 設計了5個雙排接插件將其引出。三、DSP 最小系統(tǒng)軟硬

5、件調(diào)試( 1) 電路測試和目標板識別檢測系統(tǒng)輸入和輸出工作電壓后, 監(jiān)測上電復位及手動復位電路工作情況。利用DSP 仿真器進行硬件仿真, 進入CCS 環(huán)境, 識別目標器件, 表明系統(tǒng)硬件基本正常。( 2) 事件管理器產(chǎn)生PWM 波功能測試TMS320 F2812 內(nèi)核集成的兩個事件管理器( EVA 和EVB) 提供了強大的控制功能, 特別適合運動控制和電機控制等領(lǐng)域。F2812 的每個事件管理器模塊可以同時產(chǎn)生8 路脈寬調(diào)制( PWM) 信號,包括3 對由完全比較單元產(chǎn)生的死區(qū)可編程PWM信號以及由通用定時器比較器產(chǎn)生的2 路獨立的PWM 信號。( 3) 基于串口通信的數(shù)據(jù)采集功能測試F281

6、2 串口支持16 級接收和發(fā)送FIFO, 有一個16 位波特率選擇寄存器, 靈活性極大。此外, 芯片上集成了一個12 位ADC, 具有16 通道復用輸入接口、兩個采樣保持電路, 最快轉(zhuǎn)換周期為60ns。這里對基于串口通信的數(shù)據(jù)采集功能測試 3 。分別對由函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的方波、正弦波和三角波采樣,然后再將數(shù)據(jù)通過串口傳輸?shù)絇C。四、心得體會 這是本學期的第二個課程設計，現(xiàn)在深切體會到課程設計在大學生的學習過程中是多么的重要，它使我在實踐中了鞏固了所學的知識、讓我學到了很多在課堂上根本就學不到的知識,開闊了視野，增長了見識，也為以后的學習工作打下了堅實的基礎(chǔ)。五、參考文獻1 高翠云, 李岳民. 通用低頻測試系統(tǒng)軟硬件平臺及可測試性研究 J . 北京: 中國儀器儀表, 2007, 3: 38-402 蘇奎峰等編著. TMS320F2812原理與開發(fā) M .