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摘 要 结合为搭建IP电话原型机而研制的DSP板卡，对TMS320VC5410的接口设计及bootloader设计方法进行了研究，从系统的角度探讨了如何进行DSP周边接口设计，进而开发了一个高速DSP实时信号处理通用平台。
关键词：数字信号处理器，flash存储器，通用串行总线，可编程逻辑器件，引导程序
TMS320VC54X是TI公司专为无线通信应用而设计的DSP芯片，具有处理速度高、功能强、性价比好，以及速度功耗比高等特点，在工程界得到广泛的应用。这里，结合本人为搭建IP电话原型机而研制的DSP板卡，以德州仪器公司的TMS320VC5410（简称VC5410）为核心器件，从系统的角度探讨了如何进行DSP周边接口设计，进而开发了一个高速DSP实时信号处理通用平台。
1 TMS320VC5410硬件设计
1．1 总体设计
一个完整的DSP系统必须包括一个最小系统（由电源模块、时钟电路、存储器、模拟接口组成）；为实现快速译码及减小板级尺寸，一般都要以一片CPLD或FPGA代替常用的逻辑电路，形成DSP＋CPLD的开发模式；为实现板级的可测性，一般都要设计JTAG（Joint Test Action Group，见IEEE1149．1）接口；为方便与PC主机间的数据交换，一般要加一个USB（universal serialbus，通用串行总线）接口。
图1为本人研制的DSP板卡功能框图。
1．2 电源设计
VC5410具有3．3VI／O电压和2．5V核电压。常用的电源解决方案有以下两种：（1）单电源输出，如图2（a）所示。（2）双电源输出，如图2（b）所示。
1．3 存储器设计
1．3．1 程序存储器
为运行较大用户程序，板上配置一片Cypress公司的CY7C1021（64Kbyte×16bit、1等待周期）用作程序存储器，其硬件电路连接较为简单，这里不再赘述。程序存储空间在微处理器模式（调试模式）及微计算机模式（独立工作模式）下的配置如图3所示。
1．3．2 数据存储器
开发的DSP系统应用板，最终要脱离仿真器独立进行现场作业，这就需要断电后仍能可靠存储数据的Flash作为系统的数据存储器。系统板上电后，引导程序（Bootloader）把DSP应用程序从Flash加载到读写速度较快的SRAM或DSP内部RAM进行工作。板上配置了一片SST公司的SSTVF200A（128Kbyte×16bit）作为数据存储器，用于用户程序的自动装载，其硬件电路连接较为简单，这里不再赘述。数据存储空间配置如图4所示。
对于Flash，可以使用专门的编程器对其进行编程，但是这样做不够灵活。该项目的调试过程中，采用DSP集成开发环境CCS及仿真器XDS510将引导程序及用户应用程序写入Flash。
1．4 模拟接口
板上配有A／D、D／A接口，A／D、D／A转换采用TLC320AD50。TLC320AD使用过采样Σ－Δ技术提供 从数字至模拟（D／A）和从模拟至数字（A／D）的高分辨率低速信号转换。
TLC320AD50与VC5410的串口0相接完成信号的输入输出，其硬件接口如图5所示。
1．5 USB接口
通用串行总线USB是一种快速灵活的总线接口。USB接口的最大特点是易于使用，这也是USB的设计目标。为方便高速DSP板卡与PC机之间交换数据，板上设计了USB接口，控制芯片采用Cypress公司的AN2126S。
1．5．1 USB设备的硬件电路设计
USB接于VC5410的HPI，控制芯片AN2126S以主机的形式与DSP进行通讯，其硬件连接如图6所示。
1．5．2 USB设备的软件设计
USB设备的软件设计主要包括两部分：一是USB设备端程序，主要完成USB协议处理与数据交换，该程序在TI集成开发环境CCS2．0下用汇编实现；二是PC端的程序（由USB驱动程序和用户服务程序两部分组成）。USB驱动程序在Compuware DriverStudio2．7下实现；用户服务程序在VC6．0下实现。
1．6 JTAG仿真口的连接
VC5410片内具有JTAG边界扫描逻辑，JTAG（Joint Test Action Group，IEEE1149．1）又称JTAG口，JTAG口连接需要和仿真器上给出的引脚一致。TI公司仿真器的14脚JTAG口的引脚如图7所示。一般情况下，用户开发的板子只要引出双排的14脚插针和图7中的一致就可以了，VC5410与JTAG仿真口的连接如图8所示。
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