dsp和慢速設(shè)備接口的實(shí)現(xiàn)

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1、DSP和慢速設(shè)備接口的實(shí)現(xiàn)介紹了DSP與慢速設(shè)備接口的一種時(shí)序轉(zhuǎn)換方法。通過該方法，可以解決DSP與傳統(tǒng)輸入輸出設(shè)備時(shí)序不匹配的問題，從而實(shí)現(xiàn)DSP與8080、6800等時(shí)序兼容的或其它慢速讀寫周期的輸入/輸出設(shè)備的直接連接，如液晶顯示模塊、打印機(jī)、鍵盤等。這種時(shí)序轉(zhuǎn)換方法能使DSP在工業(yè)控制和測(cè)試設(shè)備中獲得更加廣泛的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：DSPTMS320F206液晶顯示模塊時(shí)序匹配DSP是一種高性能的數(shù)字信號(hào)處理器。由于其具有快速的計(jì)算能力和強(qiáng)大的處理能力，因此被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化、國防科研等領(lǐng)域中。與常規(guī)單片機(jī)相比，DSP的內(nèi)部

2、結(jié)構(gòu)和時(shí)序發(fā)生了很大的變化。所以單片機(jī)適用的接口芯片，DSP并不一定適用。對(duì)于非常熟悉單片機(jī)電路的設(shè)計(jì)人員，在進(jìn)行DSP電路設(shè)計(jì)時(shí).freelS320F206的I/O讀寫時(shí)序在DSP與慢速外圍設(shè)備接口設(shè)計(jì)過程中，通常采用雙CPU的方法，由DSP完成高速數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，用普通單片機(jī)（如51系列單片機(jī)）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輸入/輸出功能。這種方法由于采用兩種結(jié)構(gòu)不同的CPU，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且接口和調(diào)試難度加大。本文將利用DSP的READY（外部設(shè)備準(zhǔn)備就緒）引腳，通過硬件擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)外部狀態(tài)自動(dòng)等待，從而使DSP與慢速輸入/輸出設(shè)備能直接連

3、接以實(shí)現(xiàn)訪問的時(shí)序匹配。這種方法接口容易，硬件擴(kuò)展電路并不復(fù)雜，而且內(nèi)、外等待狀態(tài)結(jié)合起來使用，可產(chǎn)生任何數(shù)目的等待狀態(tài)，甚至可以將外部硬件等待狀態(tài)設(shè)計(jì)為受控方式，只在需要的時(shí)候啟動(dòng)外部等待狀態(tài)。這樣，使用的時(shí)候就會(huì)更加靈活。1DSP的I/O讀寫時(shí)序現(xiàn)以TMS320F206DSP芯片為例進(jìn)行介紹。其時(shí)鐘頻率設(shè)20MHz，它的外部讀寫時(shí)序如圖1所示。TMS320F206的讀周期為一個(gè)時(shí)鐘周期（5ns），寫周期為兩個(gè)時(shí)鐘周期。讀、寫操作數(shù)據(jù)的保持時(shí)間T1、T2只有幾個(gè)納秒。內(nèi)部可編程等待狀態(tài)發(fā)生器最多只能擴(kuò)展到等待7個(gè)時(shí)鐘周期，即35

4、0ns。利用內(nèi)部狀態(tài)等待，只能實(shí)現(xiàn)DSP與常用單片機(jī)的外圍芯片的讀寫時(shí)序相匹配。圖2液晶模塊的寫時(shí)序圖2液晶模塊的讀時(shí)序2慢速設(shè)備的讀寫時(shí)序現(xiàn)以MDL（S）16465字符液晶顯示模塊為例進(jìn)行介紹。其讀寫時(shí)序如圖2和圖3所示。該液晶模塊的讀寫周期Tcyc最小為1000ns。脈沖寬度PS320F206與該液晶模塊接口，即使采用最大的狀態(tài)等待數(shù)目，DSP的讀寫時(shí)序也不能滿足該液晶模塊的要求。為實(shí)現(xiàn)二者的時(shí)序匹配，本文將給出一種合適的外部硬件等待擴(kuò)展方法，以實(shí)現(xiàn)DSP與液晶模塊的直接讀寫訪問控制。3DSP的READY信號(hào)TMS320F20

5、6提供兩種狀態(tài)等待選項(xiàng)，一種是片內(nèi)狀態(tài)等待產(chǎn)品器，可以實(shí)現(xiàn)有限的可編程狀態(tài)等待；另一種是READY信號(hào)，利用它可進(jìn)行硬件擴(kuò)展，從片外產(chǎn)生任何數(shù)目的狀態(tài)等待。DSP在進(jìn)行外部讀寫操作時(shí)，如果READY引腳信號(hào)為低電平，DSP將等待一個(gè)時(shí)鐘周期后再次檢查READY信號(hào)。在READY引腳被驅(qū)動(dòng)至高電平之前，程序處于等待狀態(tài)，將不會(huì)繼續(xù)往下執(zhí)行。如果不使用READY信號(hào)，DSP在進(jìn)行外部訪問期間內(nèi)，READY應(yīng)始終保持高電平。利用DSP的READY信號(hào)和相關(guān)外部訪問控制信號(hào)，通過硬件擴(kuò)展，可以實(shí)現(xiàn)外部自動(dòng)狀態(tài)等待，從而使DSP能夠與慢速外

6、部設(shè)備進(jìn)行直接連接訪問。4DSP與慢速外部設(shè)備的直接訪問接口外部狀態(tài)等待硬件擴(kuò)展電路采用一片12級(jí)的二進(jìn)制波紋計(jì)數(shù)器74HC4040來實(shí)現(xiàn)，該芯片每一級(jí)的輸出信號(hào)的頻率為前級(jí)的一半。將TMS320F206的時(shí)鐘輸出信號(hào)CLKOUT1作為74HC4040的輸入時(shí)鐘，如果CLKOUT1為20MHz，那么最大等待時(shí)間可以達(dá)到212×50ns，使用者可以根據(jù)外部設(shè)備的時(shí)序需要選用74HC4040的不同輸出引腳進(jìn)行等待控制。由于輸入時(shí)鐘的頻率較高，一般的CD4040或MC14040芯片響應(yīng)速度不夠快，至少應(yīng)選和74HC4040或響應(yīng)速度更快

7、的芯片。自動(dòng)硬件等待擴(kuò)展電路如圖4所示。選用74HC4040的Q5腳輸出作為延時(shí)等待控制，等待時(shí)間為1600ns。將Q4腳輸出信號(hào)分別與DSP的讀寫信號(hào)相或，產(chǎn)生外部設(shè)備的讀寫控制信號(hào)，這樣可以充分保證讀寫操作時(shí)數(shù)據(jù)的保持時(shí)間。該電路所產(chǎn)生的時(shí)序如圖5所示。經(jīng)過以上硬件狀態(tài)等待擴(kuò)展，DSP以外部設(shè)備讀寫周期達(dá)到1600ns，讀寫操作的數(shù)據(jù)保持時(shí)間大于20ns，滿足液晶模塊的時(shí)序要求。此外，DSP在進(jìn)行內(nèi)部程序和數(shù)據(jù)訪問時(shí)，READY始終為高電平，不影響DSP的內(nèi)部運(yùn)行速度。應(yīng)用該電路，DSP與MDL（S）16465液晶模塊的直接訪

8、問連接如圖6所示。RS為液晶模塊的數(shù)據(jù)指令控制輸入端，“1”表示數(shù)據(jù)，“0”表示指令；R/W為讀寫控制輸入端，“1”為讀操作，“0”為寫操作；E為使能控制輸入端，高電平有效。按圖6的接法，用兩根地址線A8、A9分別與RS、R/W相連，根據(jù)每個(gè)引腳的