DSP课程设计TMS320LF2407A最小系统设计

1、精品好资料学习推荐一、设计要求要求设计的最小系统包括TMS320LF2407A基本电路、电源电路、扩展RAM、指示灯等部分，需要用protel软件完成原理图和PCB的设计，并编写验证程序，在实验箱上进行调试。二、设计原理及框图对于DSP2407，加上电源、复位和晶振，就构成了DSP最小系统。为使这一最小系统能工作在开发状态下，应配以锁相环、JTAG接口、扩展片外程序存储器、FLASH烧写、指示灯、引脚扩展以及对其他引脚的处理等电路。DSP2407最小系统框图如下图所示：TMS320LF2407A锁相环电源模块扩展片外程序存储器JTAG电路晶振电路FLASH烧写滤波电路复位电路指示灯引脚扩展三、

2、主要芯片说明3.1 TMS320LF2407ATMS320LF2407A的常用资源见下表：片内资源功能参数描述存储资源FLASH；32KB；DARAM；544KB；SARAM；2KB2个事件管理EVA和EVB每个含2个16位通用定时器TIM，8个16位脉冲调宽PWM通道，3个捕获单元CAP，1套正交编码脉冲QED接口通用I/O40个可单独编程的通用输入/输出引脚GPIO，部分属于复用脚串行接口现场总线CAN2.0B，串行通信接口SCI，串行外设接口SPI模拟接口ADC；16个输入通道，10位，最小转换时间为0.5us核心模块PLL时钟发生器，看门狗定时器（WDT），增强中断控制器，5个外部中断

3、（2个电技驱动保护，2个可屏蔽中断，复位），3种低功耗电源管理模式3.2 TPS7333QTPS7333Q是TI公司生产的一款电压转换芯片，能将5V电压转换成3.3V，其特点如下：1TPS7333Q克服了常规LDO稳压器的弊端，它具有非常低的静态电流，即使对于变化较大的负载，静态电流可以保持稳定2具有关断特性 3具有输入和输出电容的选择3.3 CY7C1021选用的RAM型号为CY7C1021，64k*16位大小。其高速转换时间：8、10、12、15ns，CMOS低功耗管理，TTL可共存界面，由3.3V供电，完全静态管理：无时钟或刷新要求，三种输出状态，高位、低位数据控制3.4 MAX811M

4、AX811是一款四管脚微处理器复位芯片，用于监控微控制器和其他逻辑系统的电源电压，带有手动复位输入低电平复位芯片，支持手动复位功能，当MR引脚持续存在180ms的低电平，芯片的复位输出即会产生复位信号。 3.5 74HC0874HC08是4-2输入与门，相当于四个两输入与门。其逻辑图如下：引脚图为四、设计过程4.1 电源电路电源电路的选择是系统设计的一个重要的部分，设计好坏对系统的影响最大。这里使用TI公司的TPS7333Q来设计电源供电电路。电源插孔J1 标识为内正外负，5V稳压直流电源输入。FUSE 为自恢复保险；7333 电源转换芯片作为5V 转3.3V 的高性能稳压芯片。并可提供上电复

5、位信号。该信号/RS_DSP 接到DSP 的复位引脚上。7333 输出后的10uF 和0.1uF 的电容不能省略，否则得不到稳定的3.3V 电压。电容滤波电路是滤去所得3.3V的非直流部分。4.2 复位电路TMS320LF2407A内部带有复位电路，因此可以直接RS复位引脚外面接一个上拉电阻即可，这对于简化外围电路，减少电路板尺寸很有用处，但是为了调试方便经常采用手动复位电路。这里使用MAX811复位芯片。 4.3 PLL锁相环电路在DSP内部，有一个锁相环时钟模块PLL，它是被作为一个片内外设看待的，接在在片内外设总线上，为DSP2407提供所需的各种时钟信号。PLL锁相环电路时利用锁相环技

6、术队输入信号进行分频或倍频的电路。有了PLL，可以选择片外的振荡源频率更低一些，这样可以相对减少印刷板级的电磁干扰，使硬件系统更容易实现，系统性能更好。其电路如下图：PLL的分频系数和倍频系数由SCSR1寄存器的第11-9位决定。CLKPS2CLKSP1ClKSP0系统时钟频率CLKPS2CLKSP1ClKSP0系统时钟频率0004*fin1000.8*fin0012*fin1010.66*fin0101.33*fin1100.57*fin0111*fin1110.5*fin4.4晶振电路DSP2407最小系统的时钟电路设计有两种工作方法。一种是利用利用锁相环时钟模块中提供内部振荡电路，在DS

7、P芯片的引脚XTAL1/CLKIN与XTAL2之间连接一晶体，启动内部振荡器。另一种方法是不使用片内的振荡电路，完全由外部有源晶体振荡器产生时钟电路信号。第二种方法比较复杂，这里使用第一种方法。4.5 外部扩展存储器 DSP2407A仿真开发和脱机工作时使用不同的程序存储器。在仿真开发时，DSP2407A使用片外扩展的SARAM作为程序存储器；而在脱机工作时，DSP2407A使用片内的FLASH存储器作为程序存储器。2407A片内RAM只有2K，如果要调试较大一些的程序的话就只能外扩RAM作为程序存储器。外扩的RAM也可以作为数据存储器。因为2407A内部RAM空间不足，数据采集大的场合，所有

8、采样结果均保存在外部的CY7C1021中，CY7C1021在调试过程中作为程序的外部存储器，正常运行时作为AD采样结果的存储空间。4.6 JTAG仿真接口电路JTAG是JOINT TEST ACTION GPOUP的简称，JTAG接口用于连接DSP系统板和仿真器，实现仿真器DSP访问，JTAG的接口必须和仿真器的接口一致，否则将无法连接上仿真器。其连接图如下： 4.7 FLASH烧写的电源供给VCCP为TMS320LF2407A的flash烧写电源输入脚，flash烧写要用到5V电源，而不是工作电压3.3V。而DSP正常工作时，VCCP应接成低电平，设计电路如下： 4.8 引脚扩展为方便使用扩

9、展，将TMS320LF2407A 的所有引脚均通过排针引出边。这些引脚定义如图所示：4.9 指示灯电路4.10 其他引脚的处理1.为使TMS320LF2407A最小系统正常工作，在设计时需考虑一下四种类型电源，以满足DSP芯片工作。CPU核电源：CPU核3.3V引脚VDD，CPU核地引脚VSSI/O口电源：I/O口3.3V引脚VDDO，I/O口地引脚VSSOPLL电源：PLL 3.3V引脚PLL VCCA，PLL地引脚VSSFLASH编程电源：FLASH编程5V引脚VCCP应当把2407A以上所有电源引脚都接到各自供电电源上。2.DSP其他引脚功能处理READY 接高电平，使其一直固定为有效的

10、访问外部存储器状态ENA_144 通过上拉电阻接3.3V，其意义为使外部接口信号有效VIS_OE 可视为输出使能引脚，故悬空TP1、TP2 测试引脚，悬空3.未用I/O引脚处理对于未用的I/O引脚，如果缺省状态为输出引脚，则可以悬空不接；如果缺省状态为输入引脚，可以将它们上拉或下拉为固定电平。这样做有两方面原因：一是悬空不接时，电平浮动，对于DSP是一种干扰；二是输入引脚悬空，当高、低电平转换时，会产生功耗。对于未用的I/O引脚，若没有做硬件处理，在软件初始化时把这些I/O引脚设置为输出引脚。4.11 测试电路五、软件设计在实验箱按测试电路连接好电路，以备测试仿真使用。测试程序如下：#incl

11、ude 2407c.h #define uint unsigned int #define uchar unsigned char /* *系统初始化子程序* */ int initial ( ) asm ( setc INTM); /关总中断asm ( clrc SXM); /抑制符号位扩展asm ( clrc OVM); /累加器正常溢出asm ( clrc CNF);/B0被配置为数据存储空间*WDCR=0x00E8; /关闭看门狗*SCSR1=0x81FE; /CLKIN=10M,CLKOUT=CLK*4=40M *IMR=0x0000; /禁止所有中断*IFR=0xFFFF; /清全

12、部中断，写1清0Z WSGR=0x00; /禁止所有等待*MCRA=0; /IOPA、IOPB配置为一般I/O功能*MCRC=0; /IOPE、IOPF配置为一般I/O功能*PADATDIR=0xFF00; /IOPA输出低电平*PBDATDIR=0xFF00; /IOPB输出低电平*PEDATDIR=0xFF00; /IOPE输出低电平 /* *延时pp个ms* */ void delay(uint pp) uint k,i; for(k=0;kpp;k+) for(i=0;i3997;i+);/延时1ms(用汇编语句具体算出，可见DSP学习心得) /* *其他中断* */ void int

13、errupt nothing() return; /* *主程序* */ void main (void) uint i=0;initial(); /初始化 while(1) /全亮*PEDATDIR=0xFF1C; /LED1LED3 E口用到2/3/4脚*PADATDIR=0xFF30; /LED4LED5 A口用到4/5脚*PBDATDIR=0xFF86; /LED6LED8 B口用到1/2/7脚delay(1000); /全灭*PEDATDIR=0xFF00; *PADATDIR=0xFF00; *PBDATDIR=0xFF00; delay(1000); / 1 2 3/ 4 5/

14、6 7 8 *PEDATDIR=0xFF08; /LED1亮delay(1000); *PEDATDIR=0xFF00; /LED1灭*PBDATDIR=0xFF04; /LED2亮delay(1000); *PBDATDIR=0xFF00; /LED2灭*PEDATDIR=0xFF04; /LED3亮delay(1000); *PEDATDIR=0xFF00; /LED3灭*PADATDIR=0xFF10; /LED4亮delay(1000); *PADATDIR=0xFF00; /LED4灭*PEDATDIR=0xFF10; /LED5亮delay(1000); *PEDATDIR=0xFF00; /LED5灭*PADATDIR=0xFF20; /LED6亮delay(1000); *PADATDIR=0xFF00; /LED6灭*PBDATDIR=0xFF02; /LED7亮delay(1000); *PBDATDIR=0xFF80; /LED7灭、LED8亮delay(1000); 六、最小系统原理图七、设计体会及收获作为电子信息专业的学生，学过DSP之后我觉得能做这样的课程设计是十分有意义的。在已度过的两年半大学生活里我们接触的是专业基础课程。我们在课堂上学的仅仅是专业基础课的理论面，如何自己动手做各种电子设计？如何把我们所学知识运用到实践中