TMSC5x硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

07DSP硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)DSP技術(shù)一個(gè)典型的DSP目標(biāo)板結(jié)構(gòu)如下圖(教材P244)。（也可參考教材P198)

防混疊濾波器防混疊濾波器平滑濾波器平滑濾波器ADCADCDACDACTMS320C54x通信口控制口RAMEPROM信號(hào)預(yù)處理、MUX、程控放大等▼DSP硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)過(guò)程：

確定硬件方案器件選型原理圖設(shè)計(jì)PCB圖設(shè)計(jì)硬件調(diào)試第一步：確定硬件實(shí)現(xiàn)方案；

在考慮系統(tǒng)性能指標(biāo)、工期、成本、算法需求、體積和功耗核算等因素的基礎(chǔ)上，選擇系統(tǒng)的最優(yōu)硬件實(shí)現(xiàn)方案。

第二步：器件的選擇；一個(gè)DSP硬件系統(tǒng)除了DSP芯片外，還包括ADC、DAC、存儲(chǔ)器、電源、邏輯控制、通信、人機(jī)接口、總線等基本部件。①

DSP芯片的選擇

首先要根據(jù)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)算量的需求來(lái)選擇；

其次要根據(jù)系統(tǒng)所應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)選擇合適的DSP芯片；

最后要根據(jù)DSP的片上資源、價(jià)格、外設(shè)配置以及與其他元部件的配套性等因素來(lái)選擇。

②

ADC和DAC的選擇

A/D轉(zhuǎn)換器的選擇應(yīng)根據(jù)采樣頻率、精度以及是否要求片上自帶采樣、多路選擇器、基準(zhǔn)電源等因素來(lái)選擇；

D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)根據(jù)信號(hào)頻率、精度以及是否要求自帶基準(zhǔn)電源、多路選擇器、輸出運(yùn)放等因素來(lái)選擇。

③

存儲(chǔ)器的選擇

常用的存儲(chǔ)器有SRAM、EPROM、E2PROM和FLASH等?？梢愿鶕?jù)工作頻率、存儲(chǔ)容量、位長(zhǎng)(8/16/32位)、接口方式(串行還是并行)、工作電壓(5V/3V)等來(lái)選擇。

④

邏輯控制器件的選擇

系統(tǒng)的邏輯控制通常是用可編程邏輯器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

首先確定是采用CPLD還是FPGA；

其次根據(jù)自己的特長(zhǎng)和公司芯片的特點(diǎn)選擇哪家公司的哪個(gè)系列的產(chǎn)品；

最后還要根據(jù)DSP的頻率來(lái)選擇所使用的PLD器件。⑤

通信器件的選擇

通常系統(tǒng)都要求有通信接口。

首先要根據(jù)系統(tǒng)對(duì)通信速率的要求來(lái)選擇通信方式。

然后根據(jù)通信方式來(lái)選擇通信器件。

⑥

總線的選擇

常用總線：PCI、ISA以及現(xiàn)場(chǎng)總線(包括CAN、3xbus等)。

可以根據(jù)使用的場(chǎng)合、數(shù)據(jù)傳輸要求、總線的寬度、傳輸頻率和同步方式等來(lái)選擇。⑦

人機(jī)接口

常用的人機(jī)接口主要有鍵盤(pán)和顯示器。

通過(guò)與其他單片機(jī)的通信構(gòu)成；

與DSP芯片直接構(gòu)成。

⑧

電源的選擇

主要考慮電壓的高低和電流的大小。

既要滿足電壓的匹配，又要滿足電流容量的要求。

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)過(guò)程：

第三步：原理圖設(shè)計(jì)；

從第三步開(kāi)始就進(jìn)入系統(tǒng)的綜合。在原理圖設(shè)計(jì)階段必須清楚地了解器件的特性、使用方法和系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，必要時(shí)可對(duì)單元電路進(jìn)行功能仿真。第四步：PCB設(shè)計(jì)；

第五步：硬件調(diào)試；

▼DSP存儲(chǔ)器和I/O的擴(kuò)展

實(shí)際應(yīng)用中，由于片內(nèi)資源有限，有時(shí)需要擴(kuò)展：包括片外ROM,RAM,I/O空間的使用。

外部資源訪問(wèn)：1）使用1組總線2）訪問(wèn)選擇：

1、片選信號(hào)（3個(gè)）；2、選通信號(hào)（2個(gè)）1、程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展①注意事項(xiàng)

選擇存儲(chǔ)芯片容量；

存儲(chǔ)器速度

選擇邏輯控制芯片，以滿足程序擴(kuò)展、數(shù)據(jù)擴(kuò)展和I/O擴(kuò)展的兼容；

與5V存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，要考慮電平轉(zhuǎn)換。②FLASH存儲(chǔ)器

FLASH存儲(chǔ)器與EPROM相比，具有更高的性能價(jià)格比，而且體積小、功耗低、可電擦寫(xiě)、使用方便，并且3.3V的FLASH可以直接與DSP芯片連接。教材P201方法：要求：選通信號(hào)MSTRB和片選信號(hào)PS、DS同時(shí)有效一般使用CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)DSP和存儲(chǔ)器之間的控制邏輯比較方便2、片外存儲(chǔ)器的連接教材P206方法：訪問(wèn)片外IO空間和訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器的方法相同要求：選通信號(hào)IOSTRB和片選信號(hào)IS同時(shí)有效一般使用CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)DSP和存儲(chǔ)器之間的控制邏輯比較方便通用IO引腳BIO(輸入引腳）XF（輸出引腳）串口和HPI口的引腳可設(shè)置為IO引腳3、片外IO設(shè)備的連接▼模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC/DAC）及電路設(shè)計(jì)

在由DSP芯片組成的信號(hào)處理系統(tǒng)中，A/D和D/A轉(zhuǎn)換器是非常重要的器件。一個(gè)典型的實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)如圖。放大電路抗混疊濾波器A/D轉(zhuǎn)換器DSP平滑濾波器D/A轉(zhuǎn)換器存儲(chǔ)器I/O口輸入輸出1.

DSP與A/D轉(zhuǎn)換器的接口

對(duì)于A/D轉(zhuǎn)換器的選擇，要考慮以下因素:

●

轉(zhuǎn)換精度●

轉(zhuǎn)換時(shí)間

●

器件價(jià)格

●

接口方式（串口/并口）●功耗、封裝形式等TLV1578是TI公司專(zhuān)門(mén)為DSP芯片配套制作的一種8通道10位并行A/D轉(zhuǎn)換器。它將8通道輸入多路選擇器、高速10位ADC和并行接口組合在一起，構(gòu)成10位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。器件包含兩個(gè)片內(nèi)控制寄存器(CR0和CR1)，通過(guò)雙向并行端口可以控制通道選擇、軟件啟動(dòng)轉(zhuǎn)換和掉電。(1)

TLV1578模數(shù)轉(zhuǎn)換器【例】TLV1578設(shè)置方式為：?jiǎn)瓮ǖ垒斎?、軟件啟?dòng)、采用內(nèi)部時(shí)鐘源、時(shí)鐘設(shè)置為20MHz、二進(jìn)制輸出方式。試確定控制寄存器CR0和CR1的配置。

解：?jiǎn)瓮ǖ垒斎耄篊R0.D3=0，CR1.D7=0；

軟件啟動(dòng)：CR0.D7=1；

內(nèi)部時(shí)鐘源：CR0.D5=0；

時(shí)鐘設(shè)置20MHz：CR1.D6=1；

二進(jìn)制輸出：CR1.D3=0。

控制寄存器0：CR0=001000000B=0080H；

控制寄存器1：CR1=010100000B=0140H。(2)

TLV1578與TMS320VC5402芯片的接口

①

接口連接設(shè)TLV1578采用內(nèi)部時(shí)鐘源，軟件啟動(dòng)方式。占用一個(gè)I/O口地址，其地址為7FFFH。

TMS320VC5402

A15ISR/WXFD9~D0INT0≥1TLV1578CS

H0~CH7WR

REFPRD

REFMD9~D0

INT

CSTARTVREFP8路模擬輸入

對(duì)TLV1578進(jìn)行初始化設(shè)置。

DSP選通TLV1578，通過(guò)數(shù)據(jù)總線向內(nèi)部控制寄存器CR0和CR1寫(xiě)入控制字。

DSP等待中斷。當(dāng)TLV1578完成轉(zhuǎn)換后，發(fā)出中斷請(qǐng)求。

DSP響應(yīng)中斷。

當(dāng)INT產(chǎn)生下降沿時(shí)，DSP響應(yīng)中斷。

②

操作過(guò)程

DSP讀入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。執(zhí)行中斷程序，完成轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀入，同時(shí)使RD=0，發(fā)出讀入完成信號(hào)，通知TLV1578開(kāi)始下一次采樣過(guò)程。

TI公司為本公司生產(chǎn)的DSP芯片提供了多種配套的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，根據(jù)數(shù)字信號(hào)的傳送形式不同，可分為并行和串行轉(zhuǎn)換器。2.

DSP與D/A轉(zhuǎn)換器的接口

典型的器件：TLV5619（并行）

TLV5616（串行）

TLV5616是一個(gè)串行12位電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器,帶有靈活的4線串行接口，可以無(wú)縫連接TMS320、SPI、QSPI等串行口。輸出緩沖是2倍增益軌到軌輸出放大器，采用AB類(lèi)輸出以提高穩(wěn)定性和減少建立時(shí)間。TLV5616是基于電阻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的12位單電源D/A轉(zhuǎn)換器，器件由串行接口、數(shù)據(jù)鎖存器、速度/掉電邏輯、基準(zhǔn)輸入緩沖器、電阻網(wǎng)絡(luò)和軌到軌輸出緩沖器等組成。

(3)

TLV5616轉(zhuǎn)換器

①接口連接

三線連接：TMS320VC5402

BFSX0

BDX0

BCLKX0

TLV5616

FS

VDD

DINREFIN

SCLK

OUT

CS

AGNDVDDUOUT將TLV5616的CS線直接接地，用FS、DIN、SCLK三根線與DSP串行口連接。

四線連接：TMS320VC5402

BFSX1

BDX1

BCLKX1

XF

TLV5616

FS

VDD

DIN

REFIN

SCLK

OUT

CS

AGNDVDDUOUT將TLV5616的FS、DIN、SCLK和CS四根線與DSP串行口連接。

②操作過(guò)程工作過(guò)程：

1）CS=0，使能TLV5616；2）在FS的下降沿啟動(dòng)數(shù)據(jù)的移位。串行數(shù)據(jù)在SCLK的作用下,一位接一位移入串行輸入寄存器;3）當(dāng)16位數(shù)據(jù)傳送完或FS變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，串行輸入寄存器中的數(shù)據(jù)被移到數(shù)據(jù)鎖存器，對(duì)新數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并更新輸出電壓，完成數(shù)模轉(zhuǎn)換。

▼時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路：內(nèi)部振蕩器＋鎖相環(huán)PLL。1.時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生

’C54x時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生有兩種方法：

外部時(shí)鐘源

片內(nèi)振蕩器

(1)

使用外部時(shí)鐘源將外部時(shí)鐘信號(hào)直接加到DSP芯片的X2/CLKIN引腳，而X1引腳懸空。VDD外部晶振

X2/CLKINX1外部時(shí)鐘源可以采用頻率穩(wěn)定的晶體振蕩器，具有使用方便，價(jià)格便宜，因而得到廣泛應(yīng)用。(2)使用芯片內(nèi)部的振蕩器在芯片的X1和X2/CLKIN引腳之間接入一個(gè)晶體,用于啟動(dòng)內(nèi)部振蕩器。C1=C2=20pFC1C2晶體

X1

X2/CLKIN2.鎖相環(huán)PLL鎖相環(huán)功能：倍頻、分頻，同時(shí)對(duì)時(shí)鐘信號(hào)提純，提供高穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)?！疌54x的鎖相環(huán)兩種配置形式：1）硬件配置的PLL：用于’C541、’C542、’C543、’C545和’C546；2）軟件可編程PLL：用于’C545A、’C546A、’C548、’C549、’C5402、’C5410和’C5420。

硬件配置的PLL是通過(guò)設(shè)定’C54x的3個(gè)時(shí)鐘模式引腳(CLKMD1、CLKMD2和CLKMD3)的狀態(tài)來(lái)選擇時(shí)鐘方式。(1)

硬件配置的PLL上電復(fù)位時(shí)，’C54x根據(jù)這三個(gè)引腳的電平，決定PLL的工作狀態(tài)，并啟動(dòng)PLL工作。

進(jìn)行硬件配置時(shí)，其工作頻率是固定的（P224)。

若不使用PLL，則對(duì)內(nèi)部或外部時(shí)鐘分頻，CPU的時(shí)鐘頻率等于內(nèi)部振蕩器頻率或外部時(shí)鐘頻率的一半；

若使用PLL，則對(duì)內(nèi)部或外部時(shí)鐘倍頻，CPU的時(shí)鐘頻率等于內(nèi)部振蕩器或外部時(shí)鐘源頻率乘以系數(shù)N，

即時(shí)鐘頻率=(PLL×N)

軟件配置的PLL具有高度的靈活性。它是利用編程對(duì)時(shí)鐘方式寄存器CLKMD的設(shè)定，來(lái)定義PLL時(shí)鐘模塊中的時(shí)鐘配置。

軟件PLL提供各種時(shí)鐘乘法器系數(shù)，并能直接接通和關(guān)斷PLL。

(2)

軟件配置的PLL

①

時(shí)鐘方式寄存器CLKMD15~121110~3210CLKMD0058HPLLMULPLLDIVPLLCOUNTPLLON/OFFPLLNDIVPLLSTATUS用來(lái)定義PLL時(shí)鐘模塊中的時(shí)鐘配置，為用戶提供各種時(shí)鐘乘系數(shù)，并能直接通斷PLL。

PLL乘數(shù)PLL乘數(shù)PLLMULPLL除數(shù)PLL除數(shù)PLLDIVPLL計(jì)數(shù)器PLL計(jì)數(shù)器PLLCOUNTPLL通/斷位PLL通/斷位PLLON/OFF時(shí)鐘發(fā)生器選擇位時(shí)鐘發(fā)生器選擇位PLLNDIVPLL工作狀態(tài)位PLL工作狀態(tài)位PLLSTATUS

②

軟件PLL的工作方式通過(guò)軟件編程，可以使軟件PLL實(shí)現(xiàn)兩種工作方式：

PLL方式，即倍頻方式。

芯片的工作頻率等于輸入時(shí)鐘CLKIN乘以PLL的乘系數(shù)，共有31個(gè)乘系數(shù)，取值范圍為0.25~15。

DIV方式，即分頻方式。

對(duì)輸入時(shí)鐘CLKIN進(jìn)行2分頻或4分頻。

②

軟件PLL的工作方式

頻率轉(zhuǎn)換方式：復(fù)位時(shí)時(shí)鐘頻率由3個(gè)時(shí)鐘引腳決定（教材P226)，復(fù)位后可以通過(guò)軟件編程改寫(xiě)CLKMD寄存器的方式來(lái)改變倍頻系數(shù)。倍頻時(shí)不能直接切換倍頻系數(shù)，要先回到分頻模式，然后再改變倍頻系數(shù)

▼DSP系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)

’C54x的復(fù)位輸入引腳RS為處理器提供了一種硬件初始化的方法,它是一種不可屏蔽的外部中斷,可在任何時(shí)候?qū)Α疌54x進(jìn)行復(fù)位。當(dāng)系統(tǒng)上電后，RS引腳應(yīng)至少保持5個(gè)時(shí)鐘周期穩(wěn)定的低電平，以確保數(shù)據(jù)、地址和控制線的正確配置。復(fù)位后(RS回到高電平)，CPU從程序存儲(chǔ)器的FF80H單元取指，并開(kāi)始執(zhí)行程序。1.

上電復(fù)位電路上電復(fù)位電路是利用RC電路的延遲特性來(lái)產(chǎn)生復(fù)位所需要的低電平時(shí)間。

由RC電路和施密特觸發(fā)器組成。TMS320C54xRS11C

RVCC74HC142.手動(dòng)復(fù)位電路手動(dòng)復(fù)位電路是通過(guò)上電或按鈕兩種方式對(duì)芯片進(jìn)行復(fù)位。TMS320C54xRSCRVCCR1電路參數(shù)與上電復(fù)位電路相同。當(dāng)按鈕閉合時(shí)，電容C通過(guò)按鈕和R1進(jìn)行放電，使電容C上的電壓降為0；當(dāng)按鈕斷開(kāi)時(shí)，電容C的充電過(guò)程與上電復(fù)位相同，從而實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位。3.自動(dòng)復(fù)位電路自動(dòng)復(fù)位電路除了具有上電復(fù)位功能外，還能監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或死機(jī)時(shí)可通過(guò)該電路對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位?；驹恚菏峭ㄟ^(guò)電路提供的監(jiān)視線來(lái)監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)給監(jiān)視線提供一個(gè)變化的高低電平信號(hào)，若在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)這個(gè)信號(hào)不發(fā)生變化，自動(dòng)復(fù)位電路就認(rèn)為系統(tǒng)運(yùn)行不正常，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。由MAX706R組成的自動(dòng)復(fù)位電路如圖：MAX706RMRWDOVCCRESGNDWDIPFIPFO12345678RSVCC至DSP的復(fù)位端CLK來(lái)自DSP的輸出端TMS320C54x系列DSP大部分采用低電壓供電方式，以降低DSP芯片功耗。TMS320C54x系列DSP的電源分為兩種，即內(nèi)核電源(CVDD)和I/O電源(VDD)。其中I/O電源一般采用3.3V電壓，而內(nèi)核電源為1.8V，降低內(nèi)核電壓的主要目的是降低功耗。▼DSP系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)以TMS320VC5402為例，介紹DSP系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)

DSP芯片采用的供電方式，主要取決于應(yīng)用系統(tǒng)中提供什么樣的電源。在實(shí)際中，大部分?jǐn)?shù)字系統(tǒng)所使用的電源可工作于5V或3.3V，因此有兩種產(chǎn)生芯片電源電壓的方案。

第一種方案：

5V電源通過(guò)兩個(gè)電壓調(diào)節(jié)器，分別產(chǎn)生3.3V和1.8V電壓。

電壓調(diào)節(jié)器1電壓調(diào)節(jié)器2DVDD(3.3V)CVDD(1.8V)5V

第二種方案：

電壓調(diào)節(jié)器DVDD(3.3V)CVDD(1.8V)3.3V使用一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器，產(chǎn)生1.8V電壓，而DVDD直接取自3.3V電源。3.電源解決方案電源轉(zhuǎn)換芯片:

Maxim公司：MAX604、MAX748；

TI公司：TPS71xx、TPS72xx、TPS73xx等系列。

這些芯片可分為:線性穩(wěn)壓芯片開(kāi)關(guān)電源芯片

——

使用方法簡(jiǎn)單，電源紋波電壓較低，對(duì)系統(tǒng)的干擾較小，但功耗高。

——

電源效率高，但電源所產(chǎn)生的紋波電壓較高，容易對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。DSP系統(tǒng)電源方案有以下幾種：

采用3.3V單電源供電

可選用TI公司的TPS7133、TPS7233和TPS7333；Maxim公司的MAX604、MAX748。采用可調(diào)電壓的單電源供電

可選用TI公司的TPS7101、TPS7201和TPS7301。

采用雙電源供電

可選用TI公司的TPS73HD301、TPS73HD325、TPS73HD318等芯片。①

采用3.3V單電源供電由MAX748芯片構(gòu)成的電源。

V+MAX748V+SHENV+REFLXNCLXNCLXNCGNDSSGNDCCOUTVcc1000pF0.047F330pF22H22H+3.3V12345678910111213141516

電源電壓：3.3V

最大電流：2A②

采用可調(diào)電壓的單電源供電

TI公司的TPS7101、TPS7201和TPS7301等芯片提供了可調(diào)節(jié)的輸出電壓，其調(diào)節(jié)范圍為1.2V~9.75V，可通過(guò)改變兩個(gè)外接電阻阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)。TPS7301INRESETENOUTFBGND

VI250k0.1FR1R210FCSR=1至系統(tǒng)復(fù)位V0>2.7V<0.5V

Vref為基準(zhǔn)電壓，典型值為1.182V。R1和R2為外接電阻，通常所選擇的阻值使分壓器電流近似為7A。③

采用雙電源供電由TPS73HD318芯片組成的雙電源電路。NC1RESETNCNC1GNDNC1ENFB/SENSE1IN1OUT1IN1OUTNC2RESETNCNC2GNDNC2EN2SENSE2IN2OUT2IN2OUTNCNCNCNCC333F3.3V1234567910111213171516814CVDD

TMS320VC5402DVDDGND&18192021222324252627281.8VD2D3C233FC11FC01F5VR1100kR2100kPGRESETtoDSPTPS73HD318DL5817DL4148DL4148D1▼DSP的電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)TMS320C54x系列DSPI/O的工作電壓是3.3V，在設(shè)計(jì)DSP系統(tǒng)時(shí)，除了DSP芯片外，必須設(shè)計(jì)DSP芯片與其他外圍芯片的接口，如果外圍芯片的工作電壓也是都是3.3V，那么就可以直接連接。但是，由于現(xiàn)有很多外圍芯片的工作電壓都是5V，如EPROM、SRAM、A/D、D/A轉(zhuǎn)換芯片。因此就存在如何將3.3VDSP芯片與這些5V供電芯片可靠接口的問(wèn)題。5V5V3.3V4.43.52.51.50.5000.40.81.52.02.40.40.81.52.02.40VCCVOHVIHVTVILVOLGNDVCCVOHVIHVTVILVOLGNDVCCVOHVIHVTVILVOLGND5V

CMOS5V

TTL標(biāo)準(zhǔn)TTL3.3V

TTLLVT,LVC,LVVOH:

輸出高電平的下限值；VOL:

輸出低電平的上限值；VIH:

輸入高電平的下限值；VIL:

輸入低電平的上限值。5V

TTL和3.3V

TTL:

轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)相同5V

CMOS和3.3V

TTL:

存在電平匹配的問(wèn)題根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，3.3V與5V電平轉(zhuǎn)換有四種形式:5V

TTL器件驅(qū)動(dòng)3.3V器件(LVC)3.3V

TTL器件(LVC)驅(qū)動(dòng)5V

TTL器件5V

CMOS器件驅(qū)動(dòng)3.3V器件(LVC)3.3V

TTL器件(LVC)驅(qū)動(dòng)5V

CMOS器件5VTTL3.3VLVC5VTTL3.3VLVC5VCMOS3.3VLVC5VCMOS3.3VLVC▼省電和保持方式

’C54x有多種省電方式，可以使CPU暫停工作，處于休眠狀態(tài)，以減小功耗，但保持CPU中的內(nèi)容。

當(dāng)省電方式結(jié)束后，CPU可以繼續(xù)正常工作。

’C54x有4種省電方式，分別為閑置方式1、閑置方式2、閑置方式3和保持方式。省電方式的實(shí)現(xiàn)：①執(zhí)行IDLE1、IDLE2和IDLE3三條指令；

②使外部信號(hào)HOLD=0，狀態(tài)位HM=1。

4種省電工作方式

操作/特性IDLE1

IDLE2

IDLE3

HOLD

CPU處于暫停工作狀態(tài)√√√√

CPU時(shí)鐘停止工作√√√外圍電路時(shí)鐘停止工作√√鎖相環(huán)（PLL）停止工作√外部地址線處于高阻狀態(tài)√外部數(shù)據(jù)線處于高阻狀態(tài)√外部控制信號(hào)線處于高阻狀態(tài)√喚醒方法：使用中斷

HOLD變?yōu)楦唠娖健虄?nèi)部可屏蔽硬件中斷√外部可屏蔽硬件中斷√√√

NMI√√√

RS√√√

在這種方式下，CPU除了時(shí)鐘外所有的工作都停止。但外設(shè)電路可以繼續(xù)工作，CLKOUT引腳保持有效。

可用IDLE1指令，使CPU進(jìn)入閑置方式1狀態(tài)。

用中斷來(lái)喚醒CPU的閑置方式1。1.閑置方式1（IDLE1）

這種方式可以使片內(nèi)外設(shè)和CPU停止工作，系統(tǒng)功耗有明顯減少。

可用IDLE2指令進(jìn)入閑置方式2。

結(jié)束時(shí)，不能采用閑置方式1的方法，可用外部中斷結(jié)束閑置方式2。2.閑置方式2（IDLE2）其方法：用一個(gè)10ns的窄脈沖加到外部中斷引腳

(RS、NMI和INTx)，通過(guò)外部中斷來(lái)結(jié)束

閑置方式2。

閑置方式2結(jié)束后，所有的外設(shè)都將復(fù)位。

這種方式是一種完全關(guān)閉模式，除了具有閑置方式2的功能外，還可以終止鎖相環(huán)PLL的工作，大幅度地降低系統(tǒng)功耗。

可用IDLE3指令進(jìn)入閑置方式3，用外部中斷來(lái)喚醒該睡眠狀態(tài)。

IDLE3結(jié)束后，所有的外設(shè)將被復(fù)位。3.閑置方式3（IDLE3,最省電）

保持方式是另一種省電方式。

這種方式可由HOLD信號(hào)初始化，使CPU的地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線處于高阻狀態(tài)，并可以通過(guò)設(shè)定HM位，來(lái)終止CPU運(yùn)行。4.保持方式

若HM=1，則三總線高阻，CPU停止工作；

若HM=0，則三總線高阻，但CPU繼續(xù)運(yùn)行。

這種方式不會(huì)停止CPU片內(nèi)外設(shè)的工作。

當(dāng)HOLD信號(hào)無(wú)效時(shí)，結(jié)束保持方式。

’C54x除了上述四種省電方式外，還有兩種省電功能，分別是外部總線關(guān)斷和CLKOUT關(guān)斷。

外部總線關(guān)斷：是通過(guò)對(duì)BSCR寄存器的第0位置1，關(guān)斷片內(nèi)外部接口時(shí)鐘，使接口處于低功耗狀態(tài)。復(fù)位時(shí)，該位清0，片內(nèi)外設(shè)接口時(shí)鐘開(kāi)放。

時(shí)鐘關(guān)斷：是利用指令來(lái)禁止CLKOUT信號(hào)。其方法：用軟件指令將PMST中的CLKOFF位置1，關(guān)斷CLKOUT的輸出。復(fù)位時(shí)，CLKOUT有效。5.其他省電方式▼JTAG接口電路的設(shè)計(jì)JTAG接口14針接口，不同于10針JTAG接口作用：下載仿真JTAG接口電路設(shè)計(jì)電路：教材P236，驅(qū)動(dòng)電路和上拉電阻電纜長(zhǎng)度：小于15cm，若需要加長(zhǎng)，需要加驅(qū)動(dòng)電路。仿真器作用：1）下載，2）仿真操作：使用JTAG接口進(jìn)行PC機(jī)與DSP芯片進(jìn)行連接，JTAG口不能帶電插拔，USB口可以。▼DSP引導(dǎo)方式電路的2種模式：調(diào)試模式：產(chǎn)品研發(fā)階段的一種模式，電路設(shè)計(jì)尚未成熟，要結(jié)合PC機(jī)中的開(kāi)發(fā)軟件進(jìn)行仿真和調(diào)試，上電后，使用仿真器進(jìn)行下載，不能離開(kāi)PC機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境而獨(dú)立運(yùn)行。產(chǎn)品模式：即設(shè)計(jì)已經(jīng)成為產(chǎn)品，可以離開(kāi)PC機(jī)而獨(dú)立運(yùn)行。上電后可以自己引導(dǎo)下載，完成啟動(dòng)過(guò)程。▼DSP引導(dǎo)方式BootLoader是開(kāi)發(fā)DSP應(yīng)用系統(tǒng)的最后一步工作。CCS生成的*.out可執(zhí)行文件是一種模塊化COFF格式，其結(jié)構(gòu)與實(shí)際的Flash存儲(chǔ)區(qū)間不匹配，不能直接寫(xiě)入到Flash中。DSP內(nèi)部ROM固化了一個(gè)稱(chēng)為Boot的程序（F800H處開(kāi)始），上電復(fù)位后（MP/MC＝0），DSP自動(dòng)執(zhí)行這個(gè)Boot程序，引導(dǎo)程序?qū)⑼獠縁lash的程序讀入DSP內(nèi)部的DARAM程序區(qū)，然后將PC指向DARAM內(nèi)的程序第一條指令，從而完成啟動(dòng)。何謂BootLoader？在線Bootloader是指通過(guò)仿真器和JTAG接口，在CCS軟件平臺(tái)下設(shè)計(jì)一個(gè)小程序，將DSP可執(zhí)行程序*.out格式文件轉(zhuǎn)換成*.hex文件并寫(xiě)入到FLASH中，該程序包括自舉啟動(dòng)表、用戶程序、啟動(dòng)表起始地址。

啟動(dòng)過(guò)程：

1）復(fù)位后,執(zhí)行片內(nèi)ROM中的引導(dǎo)程序2）引導(dǎo)程序先檢測(cè)加載方式；3）讀片外FLASH中的自舉啟動(dòng)表，根據(jù)啟動(dòng)表中的信息把程序