DSP2812硬件電路設(shè)計(jì)

江麗++肖思其

摘 要本文將對(duì)具有32位定點(diǎn)的TMS320F2812芯片，有關(guān)硬件電路設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。而其中的設(shè)計(jì)內(nèi)容包含：復(fù)位電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、外部存儲(chǔ)器、電源芯片、晶振、接口芯片等；本文將會(huì)對(duì)DSP硬件電路主要設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】DSP2812 硬件 電路設(shè)計(jì)

數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）技術(shù)發(fā)展到20世紀(jì)80年代已經(jīng)非常成熟了，被應(yīng)用到很多領(lǐng)域，也逐漸代替了以往的模擬信號(hào)技術(shù)。DSP技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬信號(hào)處理技術(shù)而言，具有較高的精確性、靈活性、抗干擾性、穩(wěn)定性、處理速度較快、設(shè)備小、便于升級(jí)等優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)在醫(yī)療、軍事、工業(yè)、航天航空等領(lǐng)域都有應(yīng)用。

1 硬件中的電源電路分析

1.1 電源芯片電路

設(shè)計(jì)內(nèi)容包含：復(fù)位電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、外部存儲(chǔ)器、電源芯片、晶振、接口芯片等（如圖1）；對(duì)于TMS320F2812芯片需要的電壓有很多種，包括：1.9V、3.3V；其中外圍電路需要的電壓有 10V、 15V、數(shù)字5V、模擬5V。將供電芯片為3.3v的TPS75733電源的電壓轉(zhuǎn)換為3.3V～5V，這時(shí)輸出的電流就是3A；主要提供的設(shè)備有：ADC模擬電源、I/O模擬電源、Flash核電源以及總線路中的收發(fā)器74AHC245。

因?yàn)镈SP系統(tǒng)需要承受很大的數(shù)據(jù)計(jì)算問題，而且內(nèi)核在不斷的進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)有很大的消耗，所以將內(nèi)部CUP主要的工作電壓進(jìn)行降低，以此來減少系統(tǒng)功能的消耗。其中DSP內(nèi)核工作的電壓為1.9V；之后利用TPS76801QDR將電壓從3.3V轉(zhuǎn)換成1.9V，最后輸出的電流是1A，其中C1、C2表示的是濾波電容。其中R7參考值為30.1KΩ，根據(jù)計(jì)算得出公式： 最終的值R6=18.2KΩ。

1.2 復(fù)位電路

在進(jìn)行復(fù)位電路的設(shè)計(jì)中，要保證較長的復(fù)位低電平時(shí)間（在20ms以上），進(jìn)而提高DSP系統(tǒng)復(fù)位的可靠性，同時(shí)也要主導(dǎo)電路的穩(wěn)定，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤復(fù)位。這時(shí)我們就要使用復(fù)位芯片TPS382333DBVT（延時(shí)200ms）進(jìn)行電路復(fù)位，它具有手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位。

1.3 晶振電路

在DSP芯片系統(tǒng)的內(nèi)部一般都會(huì)有自身的時(shí)鐘系統(tǒng)。用戶可以根據(jù)自己的需求，進(jìn)行特定的頻率配置，但是在時(shí)序的周期和頻率上的調(diào)整要求很高。所以在連接一個(gè)晶振這樣才能自由的對(duì)工作頻率進(jìn)行配置。

2 數(shù)模轉(zhuǎn)換分析

2.1 D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路

DAC774的數(shù)模轉(zhuǎn)換器具有16位的數(shù)據(jù)輸入，其中輸出的電路在4路；在DACC7744的左側(cè)和DSP數(shù)據(jù)相互連接，右側(cè)的四路將INA105和REF102的信號(hào)進(jìn)行模擬，將兩者的±10V數(shù)值進(jìn)行輸出，對(duì)DAc7744進(jìn)行控制：首先要通過DSP地址總線XA（1）、XA（2）、XZCSOAND1（XINTF區(qū)域的1或是0片選）、進(jìn)而完成邏輯控制該芯片。

2.2 A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換電路

根據(jù)DSP系統(tǒng)相關(guān)的模擬信號(hào)處理，對(duì)A/D芯片進(jìn)行采樣。更具采樣定理得出進(jìn)行采樣的頻率要大于對(duì)應(yīng)的采樣信息號(hào)寬帶的兩倍，一般的通訊信號(hào)寬帶是25KHz，而語音信號(hào)一般在幾kHz～幾十kHz，其中圖像的信號(hào)要達(dá)8MHz.

在AD兩片中的12通道進(jìn)行同時(shí)的采樣，將每個(gè)通道轉(zhuǎn)換為250KSPS，模擬的輸出電壓可選 10v/15v。而且對(duì)于A/D輸出的信號(hào)也要進(jìn)行一些濾波的處理，這時(shí)要應(yīng)用具有LM2902M內(nèi)嵌的獨(dú)立放大器，一共有三片LM2902，也就是有12路。

其中AD76566電路是輸入，另外兩個(gè)AD7656就是12路的輸入。而與DSP數(shù)據(jù)線相互連接的是輸出16路數(shù)據(jù)線。

AD7656的控制包括三種控制信號(hào)分別是：PF12、XRD、01a。在進(jìn)行AD與DSP相關(guān)電路連接時(shí)，先要對(duì)AD的工作原理進(jìn)行簡單的分析。

對(duì)于CONVST中的A、B、C線路的上升，主要是對(duì)ADC進(jìn)行了同步的轉(zhuǎn)換，其中轉(zhuǎn)換的時(shí)間是3us；通常BUSY高電平會(huì)將CONVST的邊沿給忽略，當(dāng)它表現(xiàn)的是低電平那么就是表示轉(zhuǎn)換結(jié)束，如果RD和CS同時(shí)表現(xiàn)出低電平時(shí)，這時(shí)的輸出數(shù)值就會(huì)經(jīng)過16根數(shù)據(jù)總線；

3 結(jié)語

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用，它在計(jì)算機(jī)、通信、電子等方面的應(yīng)用的較多，成為了很受歡迎的技術(shù)。隨著DSP功能的日益更新，技術(shù)在不斷的改進(jìn)，對(duì)于DSP技術(shù)的應(yīng)用也在增多。在對(duì)DSP硬件的整體設(shè)計(jì)中原理圖的設(shè)計(jì)是最基礎(chǔ)的內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系 湖南省衡陽市 421002