Разработка устройств на основе цифровых сигнальных процессоров фирмы Analog Devices с использованием Visual DSP++ - [5]
Таблица 2.3. Карта памяти процессора
| Параметр | Адрес | Память программ | Адрес | Память данных | Адрес |
|---|---|---|---|---|---|
| 8К слов ВНУТРЕННИЕ (PMOVLAY=0, MMAP=0) или 8К слов ВНЕШНИЕ (PMOVLAY=1 или 2, MMAP=0) | 0x3FFF … 0x2000 | 8К слов ВНУТРЕННИЕ (PMOVLAY=0, MMAP=1) | 0x3FFF … 0x2000 | 32 РЕГИСТРА | 0x3FFF … 0x3FE0 |
| 8160 слов ВНУТРЕННИЕ | 0x3FDF … 0x2000 | ||||
| 8К слов ВНУТРЕННИЕ | 0x1FFF … 0x0000 | 8К слов ВНЕШНИЕ | 0x1FFF … 0x0000 | 8К слов ВНУТРЕННИЕ (DMOVLAY=0) или 8К слов ВНЕШНИЕ (DMOVLAY=1 или 2) | 0x1FFF … 0x0000 |
Память программ может быть внутренней INTERNAL, т.е. размещенной на кристалле самого процессора, или внешней EXTERNAL, т.е. размещенной во внешних микросхемах памяти. Поскольку память программ организована 24 разрядными словами, суммарный объем внутренней памяти программ процессора может быть равен (8К слов+8К слов) × 3байта = 48 Кбайт.
На последнем фрагменте рисунка приведена карта памяти данных. Ее режим работы, как внешней или внутренней, определяется с помощью внутреннего регистра процессора DMOVLAY, который аналогично регистру PMOVLAY обнуляется при сбросе или включении процессора, обеспечивая тем самым включение режима использования внутренней памяти данных. В самой верхней области памяти данных размещены 32 служебных регистра процессора, которые организованы как память данных. Поэтому память данных усечена по объему на это количество ячеек памяти. Память данных организована шестнадцатиразрядными словами, поэтому суммарный объем внутренней памяти данных процессора составляет (8К слов + 8К слов) × 2байта = 32 Кбайт.
Учитывая разрядность банков памяти программ и памяти данных, суммарная емкость памяти процессора составляет 80 Кбайт. Это довольно большой объем памяти, достаточный для решения многих задач, написанных на языках ассемблера или Си.
В следующих главах, приведены примеры электрических принципиальных схем с применением описываемого сигнального процессора и рассказ о способах его программирования.
Глава 3. Практические схемы включения
В этой главе приводятся примеры принципиальных схем с применением сигнального процессора ADSP-2181, показывающие способ его подключения для применения в различных разработках.
Итак, приступим непосредственно к практике по освоению сигнального процессора. На рис. 3.1 изображена принципиальная схема тестовой платы для изучения процессора и отладки программ. Файл этой схемы, созданный в системе автоматического проектирования PCAD 4.5, записан на компакт-диск, прилагаемый к данной книге. На схеме показан способ включения самого сигнального процессора и периферийных устройств, подключаемых к нему. Рассмотрим последовательно все сигнальные выводы процессора и их назначение.
Рис. 3.1. Принципиальная схема тестовой платы
Рис. 3.1. Принципиальная схема тестовой платы (продолжение)
Рис. 3.1. Принципиальная схема тестовой платы (окончание)
Как видно из схемы, процессор D1 имеет несколько выводов для подключения питания, что связано с необходимостью распределения токоведущих цепей для обеспечения помехоустойчивости. Используемый в схеме сигнальный процессор допускает питание от источника напряжением 4,5…5,5 В. Стабилизированное напряжение питания 5 В поступает с разъема питания XP1. Конденсаторы CP2 и C3–C7 обеспечивают фильтрацию напряжения по низким и высоким частотам соответственно. Индикатор HL4 с токоограничивающим резистором R3 индицирует наличие питания в схеме. Для питания аналоговой части схемы используются дополнительные элементы фильтрации L1 и C8–C10.
Следующими важными цепями являются входы и выходы генераторных сигналов XTAL, CLKIN и CLKOUT. Первые две цепи предназначены для подключения внешнего источника синхронизации. На приведенной схеме показан способ подключения к процессору кварцевого резонатора BQ1. В случае применения интегрального генератора выход генератора подключается к выводу CLKIN, а вывод XTAL не используется. Стоимость генераторов на сегодняшний день еще превышает стоимость кварцевых резонаторов, поэтому к процессору подключен более дешевый кварцевый резонатор. Номинальная резонансная частота такого резонатора или генератора не должна превышать половину предельно допустимой частоты для данного процессора. Так, для процессора с максимальной тактовой частотой 40 МГц она не должна превышать 20 МГц. Конденсаторы C1 и C2 должны быть керамического типа, емкостью от 18 до 30 пФ.
Внутри процессора производится аппаратное умножение внешней частоты, которая затем используется для синхронизации процессора. Внутренняя частота процессора будет составлять 40 МГц, а длительность выполнения команд 25 нс. Внутренняя частота выводится также на CLKOUT процессора и может быть использована для синхронизации других микросхем, подключаемых к процессору.
Временная диаграмма сигналов синхронизации показана на рис. 3.2, а допустимые параметры этих сигналов приведены в табл. 3.1.
Рис. 3.2. Временная диаграмма сигналов синхронизации
Таблица 3.1 Допустимые параметры сигналов синхронизации процессора
| Параметр | Минимум | Максимум | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| Сигналы синхронизации | |||
| Требуемые длительности: | |||
| t>CKI | 50 | 150 | нс |
| t>CKIL | 20 | нс | |
| t>CKIH | 20 | нс | |
| Характеристика переключения: | |||
| t>CKL | 0,5t>CK-7 | нс | |
| t>CKH | |||
