0 引言
隨著數(shù)字電子技術(shù)的普及，廣播領(lǐng)域的數(shù)字信號(hào)也逐步取代了傳統(tǒng)的模擬信號(hào)。近年來(lái)，隨著DSP技術(shù)的普及和高性能DSP芯片的出現(xiàn)，DSP已越來(lái)越多地被廣大的工程師所接受，并被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于語(yǔ)音處理、圖像處理、模式識(shí)別及工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域，并已日益顯示出其巨大的優(yōu)越性。DSP可利用專(zhuān)門(mén)或通用的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，以數(shù)字計(jì)算的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾能力強(qiáng)、體積小及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，可以滿(mǎn)足對(duì)信號(hào)快速、精確、實(shí)時(shí)處理及控制的要求。
1 ADSP-BF533芯片簡(jiǎn)介
ADSP-BF533處理器是Blackfin系列中的高性能產(chǎn)品，專(zhuān)門(mén)針對(duì)多媒體(特別是視頻處理)和通信方面的各種應(yīng)用。該處理器內(nèi)核包功率電感含2個(gè)16位乘法器(MAC)，2個(gè)40位的累加器，2個(gè)40位的ALU，4個(gè)視頻ALU和1個(gè)40位移位器。BF533內(nèi)核的工作時(shí)鐘高達(dá)600MHz，運(yùn)算單元可處理來(lái)自寄存器組的8位、16位或者32位數(shù)據(jù)。
Blackfin處理器這種體系結(jié)構(gòu)將藝術(shù)級(jí)的dual-MAC信號(hào)處理引擎、簡(jiǎn)潔的RISC式微處理器指令集的優(yōu)點(diǎn)以及單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)多媒體能力結(jié)合起來(lái)，從而形成了一套獨(dú)特的指令集結(jié)構(gòu)。
該處理器包含豐富的外設(shè)，可通過(guò)不同的高速寬帶總線(xiàn)與內(nèi)核相連，從而使系統(tǒng)不但配置靈活而且具有極好的性能。通用外設(shè)如UART、帶有PWM (脈沖寬度調(diào)制)和脈沖測(cè)量能力的定時(shí)器、通用的I／O標(biāo)志引腳、以及一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘和一個(gè)“看門(mén)狗”定時(shí)器。
該處理器有多個(gè)獨(dú)立的DMA控制器，能夠以最小的處理器內(nèi)核開(kāi)工字電感器銷(xiāo)完成自動(dòng)的數(shù)據(jù)傳輸。DMA傳輸可以發(fā)生在ADSP-BF533處理器的內(nèi)部存儲(chǔ)器和任何有DMA能力的外設(shè)之間。此外，DMA傳輸也可以在任何有DMA能力的外設(shè)和已連接到外部存儲(chǔ)器接口的外部設(shè)備之間完成(包括SDRAM控制器、異步存儲(chǔ)器控制器)。具有DMA傳輸能力的外設(shè)包括SPORTS、SPI端口、UART和PPI端口。每個(gè)獨(dú)立的共模電感有DMA能力的外設(shè)至少有一個(gè)專(zhuān)用DMA通道。
BF533處理器有16個(gè)雙向通用可編程I／O引腳(PF15-0)。每一個(gè)可編程引腳都能通過(guò)編程標(biāo)志控制寄存器、標(biāo)志狀態(tài)寄存器和標(biāo)志中斷寄存器被獨(dú)立控制。每個(gè)獨(dú)立的PFx引腳都可為處理器提供中斷。與用于設(shè)置和清除標(biāo)志的2個(gè)標(biāo)志控制寄存器類(lèi)似，一個(gè)標(biāo)志屏蔽寄存器可通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的位來(lái)使能中斷，另一個(gè)標(biāo)志屏蔽寄存器大電流電感則通過(guò)清除相應(yīng)的位來(lái)禁止中斷功能。當(dāng)PFx引腳定義為輸入時(shí)，能夠設(shè)置為產(chǎn)生硬件中斷；定義為輸出時(shí)，能夠設(shè)置為軟件中斷觸發(fā)。標(biāo)志中斷敏感寄存器可用于規(guī)定每個(gè)PFx引腳是電平還是邊沿敏感，如果是邊沿敏感，還規(guī)定是僅上升沿敏感，還是信號(hào)的上升沿和下降沿都敏感。
該處理器提供有1個(gè)全雙工的通用異步接收／發(fā)送(UART)端口，它與PC標(biāo)準(zhǔn)的UART完全兼容。UART端口可為其它外設(shè)或主機(jī)提供一個(gè)簡(jiǎn)化的UART接口，可支持全雙工、有DMA能力的異步串行數(shù)據(jù)傳輸。UART端口支持5～8個(gè)數(shù)據(jù)位、1或2個(gè)停止位以及無(wú)校驗(yàn)、奇校驗(yàn)、偶校驗(yàn)位。UART端口的波特率、串行數(shù)據(jù)格式、錯(cuò)誤代碼的產(chǎn)生和狀態(tài)及中斷均可編程。
該處理器包含有一個(gè)32位定時(shí)器，可用于執(zhí)行軟件的“看門(mén)狗”功能。軟件“看門(mén)狗”可以提高系統(tǒng)的可靠性，如果在軟件復(fù)位前定時(shí)器溢出，軟件“看門(mén)狗”則可通過(guò)產(chǎn)生一個(gè)硬件復(fù)位、不可屏蔽中斷(NMI)或通用中斷來(lái)強(qiáng)迫處理器進(jìn)人一個(gè)已知狀態(tài)。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)是以ADSP-BF533為核心的音頻信號(hào)處理系統(tǒng)，其主要硬件單元有ADSP-BF533、flash、SDRAM、總線(xiàn)接口、以及電源、時(shí)鐘、JTAG調(diào)制器。此外還有CPLD芯片輔助處理。該系統(tǒng)的電源模塊選用TPS70302，外圍設(shè)備有不同的RC值，以構(gòu)成不同的電壓，這里需要產(chǎn)生3.3V和1.2V兩種電壓，此外，還有JTAG調(diào)試端口。整個(gè)處理器系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示。
2.1 SDRAM存儲(chǔ)器
SDRAM存儲(chǔ)器選用HY57V281620，其存儲(chǔ)容量為4×2 Mx16位(16MB)，工作電壓為3.3 V，具有16位數(shù)據(jù)寬度，可以滿(mǎn)足存儲(chǔ)要求。HY57V281620的時(shí)鐘由DSP的系統(tǒng)時(shí)鐘提供。數(shù)據(jù)總線(xiàn)D[15：0]連接到DSP的16位數(shù)據(jù)總線(xiàn)。其接口電路連接如圖2所示。
2.2 外部FLASH
由于BF-533內(nèi)部的存儲(chǔ)容量有限，因此必須外接FLASH以用于存儲(chǔ)程序，F(xiàn)LASH芯片可選用AT49BV322AT，每次上電復(fù)位后，BF-533首先將FLASH共模電感器中的程序引導(dǎo)到內(nèi)核中，其電路連接如圖3所示。 大功率電感廠(chǎng)家 |大電流電感工廠(chǎng)
