基于DSP TMS 3 2 0F2 8 1 2的智能接口板設(shè)計(jì)

0 引言
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電路的集成度和性能有了非常大的提高，因此可以在單板上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的電路功能，本設(shè)計(jì)就是在TI公司高集成度的TMS320F2812處理器上設(shè)計(jì)外圍接口電路，實(shí)現(xiàn)多路高速ARINC429接口、高速RS422接口、高速RS232接口，由于該款DSP的卓越性能，其接口板具有強(qiáng)大的多路接口通訊實(shí)時(shí)處理能力，同時(shí)由于該接口板的通訊接口都是標(biāo)準(zhǔn)接口，物理結(jié)構(gòu)為PMC底板結(jié)構(gòu)，所以具有一定的通用性。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
接口板采用TMS320F2812處理器，對(duì)串行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送采用智能控制方式，它通過一個(gè)512k(32k×16)雙端口存儲(chǔ)器(DPRAM)實(shí)現(xiàn)與主處理機(jī)的數(shù)據(jù)交互，雙端口存儲(chǔ)器與主處理機(jī)之間為PCI總線接口，物理連接方式為PMC標(biāo)準(zhǔn)插座。模塊功能框圖見圖1。限于篇幅，本文主要介紹局部總線端電路設(shè)計(jì)，與主機(jī)接口端的PCI設(shè)計(jì)另有文章介紹。

接口板主要有如下的功能部分組成：
·處理器電路，數(shù)據(jù)處理器TMS320F2812，主頻150MHz，集成128k字容量程序FLASH，18k字容量SARAM；
·雙口RAM IDT70V27，容量為32k×16bit；
·時(shí)鐘和復(fù)位電路，MAX791；
·10路全雙工RS422串行接口電路，TL16C554；
·2路全雙工RS232串行接口電路；
·4收2發(fā)ARINC429接口，DEI10l6A，BD429A；
·PCI總線接口電路PCI9054；
·邏輯控制電路XC95288XL；
·提供+5V轉(zhuǎn)+15V，-15V電路，DCP020515DP，負(fù)載80mA。
1．1 處理器及存儲(chǔ)電路
1．1．1 處理器
處理器選用TI公司的16位TMS320F2812芯片，主頻可達(dá)到150MHz。主要特點(diǎn)如下：
·150MIPS運(yùn)行速度；
·集成128k字容量程序FLASH，18k字容量SARAM；
·56路獨(dú)立的可編程多路復(fù)用I／O引腳；
·鎖相環(huán)(PLL)模塊；
·3個(gè)32位定時(shí)器
·2個(gè)串行通信接口SCI；
·1個(gè)串行外設(shè)接口SPI；
·16路ADC(12bit)；
·2路eCAN接口；
·3個(gè)可屏蔽中斷；
·JTAG接口；
·哈佛結(jié)構(gòu)。
本接口板在設(shè)計(jì)中用到TMS320F2812處理器的數(shù)據(jù)處理功能、存儲(chǔ)器功能、通用IO功能、串行通信功能和JTAG接口。16位地址線A15～A0，16位數(shù)據(jù)線D15～D0。
TMS320F2812處理器地址空間映像如圖2所示。

該接口板地址分配如表1所示。

1．1．2 存儲(chǔ)電路
在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，串行數(shù)據(jù)的采集及交換是影響系統(tǒng)開銷的瓶頸之一，在這類系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)交換要求的通訊速率往往很高。傳統(tǒng)的并行接口和串行接口設(shè)計(jì)無論在通信速率，還是在可靠性方面都不易滿足要求。而雙端口RAM則是一個(gè)較好的實(shí)現(xiàn)方案。雙端口RAM的優(yōu)點(diǎn)是通訊速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，接口比較簡(jiǎn)單，兩邊CPU都可主動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因而可在這類設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用；其缺點(diǎn)是成本高，需要克服競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。