DSP最小系统课程设计.doc

DSP原理及应用课程设计
---- TMS320LF2407A最小系统的设计

院系：电气工程学院
班级：
姓名：
学号：
1． 设计任务
设计的最小系统主要包括TMS320LF2407A、RAM、电源芯片等。要求从原理图设计开始，独立完成PCB的绘制，并编写验证程序（例如，用XF脚输出一个方波）。
2 总体方案
基于DSP的系统设计过程中，最小系统的设计是整个系统设计的第一步，系统设计总是从最小系统开始，逐步向系统应用范围扩展，最终以DSP为核心的大系统的设计。因此最小系统设计DSP设计的关键。DSP最小系统的设计包括DSP电源和地线的设计，JTAG仿真口的设计、复位和时钟电路的设计、上拉和下拉引脚的设计等。
3 硬件的设计

TMS320LF2407
锁相环电路、指示灯、 滤波电路
时钟复位电路
TPS7333Q电源模块
RAM存储模块
JTAG仿真电路

3．1芯片介绍
3．1．1 TMS320LF2407A
1．该模块上的资源有32千字FLASH
2．2千字SARAM，544字DARAM，外扩64千字的程序ROM，64千字的数据RAM
3．两个事件管理器EVA和EVB
4．可扩展外部存储器总共192K字空间：64K程序存储器，64K字数据存储器空间，64K字I/O寻址空间
5．看门狗定时模块
6．19位A/D转换器
7．控制局域网络CAN模块
8．串行通信接口SCI模块
9．16位串行外设SPI接口模块
10．基于锁相环的时钟发生器
11．高达40个可单独编程或复用的通用输入/输出引脚GPIO
12．5个外部中断
13．电源管理包括3种低功耗模式，能独立地将外设器件转入低功耗工作模式
3．1．2 RAM
1．64K，16位静态RAM
2．高速转换时间：8、10、12、15ns
3.CMOS低功耗管理
4．TTL可共存界面
5．3.3V供电
6．完全静态管理：无时钟或刷新要求
7．三种输出状态
8．高位、低位数据控制

3．1．3 TPS7333Q
TPS7333Q是一款电压转换芯片，它的输出电压为3。3V，其特点如下：
1．TPS7333Q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

3．2 原理图的设计
DSP最小系统的设计包括DSP电源设计，JTAG仿真口的设计、复位和时钟电路的设计、上拉和下拉引脚的设计等
3．2．1 电源电路设计
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。首先需要注意的是，为了减少电源噪声和互相干扰，数字电路和模拟电路一般要独立供电，数字地和模拟地也要分开，并最终通过一个磁珠在一点连在一起，用TPS7333Q进行3.3V电压的转换对最小系统供电

3．2．2 复位电路设计
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
3．2．3 锁相环电路设计
TMS320LF2407A具有内部锁相环电路，可以从一个较低的外部始终通过锁相环倍频电路实现内部倍频
TMS320LF2407A的PLL模块使用外用滤波器电路回路来抑制信号抖动和电磁干扰，使信号抖动和干扰最小

3．2．4 JTAG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：

3．2．5 其它电路
指示灯电路

3．2．6 最小系统原理图

4 软件设计
测试最小系统是否成功有以下四个步骤：
1．上电后，检测3.3V电压时候正常，如果正常，进入下一步；否则，检查电源部分电路
2．上电后，直接测量CLKOUT引脚，查看是否有时钟信号输出，以及时钟信号的频率时候和设置一样。若CLKOUT信号正确，进入下一步；否则检查时钟和复位信号
3．连接好仿真器，查看是否能打开仿真软件CCS。如果可以打开CCS，进入下一步；否则检查JTAG接口电路和上拉电阻
4．通过DSP下载程序DSP中运行，查看运行结果
4．1 程序流程图
开 始
系 统 初 始 化
将 波 形 样 点 值 写 入 内 存
读取内存值显示
结 束

是 否 属 实
N

Y

4．2测试程序（存储数据）
#include "2407c.h"
/*************************************************************/

/********************全局变量定义与初始化*********************/

/*************************************************************/

/*******************函数、子程序声明与定义********************/
void sys_ini() //系统初始化子程序
{
/*关总中断*/
asm(" setc INTM");
/*抑制符号位扩展*/
asm(" clrc SXM");
/*累加器中结果正常溢出*/
asm(" clrc OVM");
/*禁止看门狗*/
* WDCR=0x00E8;
/*CLKIN=10M,CLKOUT=40M*/
* SCSR1=0x0000;
}
/*************************************************************/

/*****************中断服务子程序声明与定义********************/
interrupt void nothing() //哑中断子程序
{
return;
}
/*************************************************************/

/**************************主程序*****************************/
void main(void)
{
int i;
volatile unsigned int *room = (volatile unsigned int *)0x0060;
volatile unsigned int *room2= (volatile unsigned int *)0x006F;
sys_ini();
/*将0xAAAA写入从数据空间的地址0x0060开始的8个单元中*/
for(i=0;i<8;i++)
{
*room=0xABCD;
room++;
}
/*从0x0060开始的8个空间读出数据依次写入从0x0068开始的8个单元中*/
for(i=0;i<8;i++)
{
*room2=*(room-1);
room--;
room2--;
}
}
/***************************结束******************************/
4．3 输出结果
0x0060: 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0xABCD
0x006A: 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0xABCD 0x1900 0x17EA 0xC3EC 0xF0E0
5 结论
作为目前电子技术和IT领域中的一门基本工程理论与核心技术，DSP理论和技术既有较为完整的理论体系，又以快的速度形成自己的产业。实际上，数字信号处理是紧紧围绕着理论、实现及应用三方面迅速发展起来的，它以众多的学科为理论基础，其成果又渗透到众多学科，成为理论与实践并重、在高新技术领域中占有重要地位的新兴学科
最小系统实验板架设计的技术要求是：
1． 需要的外设CAN接口和485接口
2． 主芯片要通过接口传来的数据进行一定量的计算
3． 由于受整个系统所限，本板要求芯片少，尺寸少
4． 设计必须考虑到产品的扩展和调试的方便