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DSP最小系统电路设计 第1章绪论 DSP有两种涵义，一种是 Digital Sig nal Process ing ，指的是数字信号处理技术；一种是 Digital Signal Processor，指的是数字信号处理器。两者是不可分割的，前者是理论上的技术， 要通过后者变成实际产品，两者结合起来才成为解决某一实际问题和实现某一方案的手段。数字 信号处理器是目前IT领域中发展极为迅速的一类微处理器，其功能强大，应用范围相当广泛， 能够完成实时的数字信号处理任务。 DSP的性能几乎决定了电子产品的性能。在人们生活当中， DSP可谓无处不在，例如手机，电视机 ，数码相机，MP3等等都有DSP的存在。DSP已经成为通 信、计算机和消费类电子产品等领域的基础器件。 因此，只有理论的学习是不够的， 设计一个DSP 最小系统，掌握这门重要技术，才能更深刻地理解和掌握 DSP为今后进行高精度、高性能的电 子设计打下基础。 DSP芯片是模拟信号变换成数字信号以后进行高速实时处理的专用微处理器， 其处理速度比 最快的CPU还快10-50倍，具有处理速度高、功能强、性能价格比好以及速度功耗比高等特点， 被广泛应用于具有实时处理要求的场合。 DSP系统以DSP芯片为基础，具有以下优点。 1.高速性 DSP系统的运行速度较高，最新的 DSP运行速度高达1000MIPS以上。 .编程方便 可编程DSP可使设计人员在开发过程中灵活方便的对软件进行修改和升级。 ?稳定性好 DSP系统以数字处理为基础，受环境温度及噪声的影响比较小，可靠性高。 .可重复性好 数字系统的性能基本上不受元器件参数性能的影响，便于测试、调试和大规模生产。 5.集成方便 DSP系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规模集成。 6 .性价比高 常用的DSP价格在5美元以下。 精品文档 精品文档 PAGE PAGE #欢迎下载 第2章总体设计 2.1系统要实现的功能 DSP最小系统的设计是本次设计的主要任务， 课题以TMS320C5402为核心器件，并利用外存 储器对最小系统电路进行扩展。在介绍 TMS320C5402基本特点的基础上，借鉴国内外现有技术成 果的，研究DSP相关技术，开发出 DSP最小系统板。 系统要实现以下功能。 1 ?最小系统部分的设计 能够用于基本的数字信号处理， 运行一些简单的程序。此部分主要包括电源电路、复位电路、 时钟电路、JTAG接口的设计等。 2?扩展电路的设计 对于DSD最小系统，DSP芯片等在芯片出厂时不可能让片内存储器的大小满足所有功能的要 求，如果将片内存储器做太大，必然造成芯片成本的提高，而太大的片内存储器对很多用户来 说是浪费。 2.2系统的设计流程 一个DSP应用系统的设计过程大致分为以下几个部分，各部分的相互关系如图 2-1所示。 图2-1 DSP应用系统的设计过程 1.2原理框图 基于TMS320C5402最小系统系统框图。 此最小系统主要由时钟及复位电路、 JTAG仿真调试接 口电路以及供电系统，外加 Watchdog电路等模块构成。系统框图 2-2所示。 图2-2 原理框图 第3章DSP最小系统电路设计 3.1电源电路设计 包括TMS320C5402在内的TMS320C54X系列DSP大部分采用低电压供电方式， 可以大大降低 DSP芯片的功耗。TMS320C5402的电源分两种，即内核电源(CVdd)和I/O 电源(DVdd)。其中I/O 电源一般采用 3.3V电压而内核电源分为 2.5V或更低，降低内核电压的主要目的是降低功耗。 TMS320C5402的内核电压为 1.8V。下面介绍 TMS320C5402的电源设计。 1 ?电源电压结构及要求 TMS320C5402采用了双电源供电机制， 以获得更好的电源性能， 其工作电压为3.3V和1.8V。 其中，1.8V主要为该器件的内部逻辑提供电压，包括 CPU和其他所有的外设逻辑。与 3.3V供电 相比，1.8V供电大大降低功耗。外部接口引脚仍然采用 3.3V电压，便于直接与外部低压器件接 口，而无需额外的电平变换电路。 TMS320C5402的电流消耗主要取决于器件的激活度， CVdd消耗 的电流主要决定于 CPU的激活度。外设消耗的电流决定于正在工作的外设及其速度。 与CPU相比， 外设消耗的电流是比较小的。 时钟电路也需要消耗一小部分电流， 且这部分电流是恒定的， 与CPU 和外设的激活程度无关。CVdd为器件的所有内部逻辑提供电流， 包括CPU时钟电路和所有外设。 DVdd只为外部接口引脚提供电压， 消耗电流取决于外部输出的速度和数量， 及在这些输出口上的 负载电容。 如图3-1 所示，电源芯片选用 TPS73HD325该电源芯片可以由 5V产生3.3V和1.8V的