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DSP原理与应用The Technology Applications of DSP 北京交通大学 电气工程学院 郝 瑞 祥 电话: 11 办公室: 电气楼 602 email: haorx@bjtu.edu.cn 第 八章 DSP系统应用硬件设计 一、DSP系统电路设计的指导原则； 二、数字电路系统逻辑接口设计； 三、 TMS320F28xxx最小系统设计； 四、数字开关电源及电机控制等电路设计 举例； 五、DSP系统设计总结 一、 DSP系统电路设计的指导原则 首先，要了解DSP芯片的基本参数（从数据手册Datasheet中查找参数说明），重点关注以下几个参数： 1）芯片的工作电源Vcc,Vdd（5V，3.3V，2.5V，1.8V ?）; 2）信号接口的电平要求（VIH,VIL,VOH,VOL）和驱动能力; 3）CPU的工作频率f = ?,信号的上升时间tr = ?,下降时间 tf =?; 4）控制信号时序（RD、WE、RST, AddrBus, DataBus等）； TMS320F28xxx的主要电气参数列表如下 TMS320F28xxx接口时序图1（上电复位） TMS320F28xxx接口时序图2（热复位） TMS320F28xxx接口时序图3（存储器接口读数据） TMS320LF28xxx接口时序图3（存储器接口写数据） 二、数字电路系统逻辑接口设计 在设计DSP系统时，除DSP芯片外，还要设计与其他外围芯片的接口，如果接口芯片的工作电源电压也是3.3V,那么可以直接相连接，否则就需要考虑接口电平兼容的问题。 不同电平接口组合情况 3.3V与5V电平转换的4种情形 5V TTL器件驱动3.3V TTL器件（LVC）。从上图可以看出两者电平完全兼容，只要3.3V器件允许承受5V电压，两者就可以直接相连。 3.3V TTL器件（LVC）驱动5V TTL器件。 由于两者电平完全兼容，不需要额外的器件可以将两者直接相连。 5V CMOS器件驱动3.3V TTL器件。两者电平不兼容，采用能够承受5V电压的LVC器件，5V器件的输出是可以直接与3.3V器件的输入端接口的。 3.3V TTL器件（LVC）驱动5V CMOS器件。两者电平转换标准不一致。这种情况可以采用双电压（一边3.3V供电，一边5V供电）供电的驱动器件。如 SN74ALVC164245,SN74LVC4245等芯片。还有其他方法吗？ 三、TMS320F28xxx最小系统设计 DSP最小系统包括以下几个部分： 1. 电源系统(Power) 2. 复位和时钟电路(Reset Clock) 3. 存储器接口（ROM or RAM） 4. 外设接口（串行通信、并行通信、I/O扩展） 5. JTAG（Joint Test Action Group）接口 6. 开关电源或电机控制典型电路设计 7. 逻辑电路设计思路和探讨 1. 电源系统设计 首先要确定DSP控制板上所有的器件工作需要的电源种类，F2833x工作电源为3.3V和1.9V。获得这些电源的途径有哪些？ a) 采用 TI公司的LDO（low dropout）电源芯片TPS7333(5V转3.3V), TPS73701(5V转1.9V),或者TPS75201等。Recommended method! b)采用其他公司提供的电源芯片，要求其能够提供稳定的3.3V输出电源即可； c) 自行设计输出为3.3V的开关电源，为控制板供电。 如何获得1.9V电源？ 典型3.3V和1.9V电源电路设计 2. 复位和时钟电路 1）复位电路 2) 时钟电路设计 3. 存储器接口（ROM和RAM） 4. 外设接口 1）串行通信接口设计 a）SCI(RS232) b）RS485和CAN通信 c) 并行接口（并行DA接口） d) I/O空间扩展 5. JTAG接口设计 6.开关电源或电机控制典型电路设计 在开关电源和电机控制电路系统设计中，几乎都用到PWM控制和故障保护。下面给出两种电路接口的典型电路设计。 3）编码器测速接口电路 4）信号调理电路 7. 逻辑电路设计思路和探讨 如果设计的DSP控制系统实现的功能较多，则需要设计多个外部接口电路，会涉及多个电路的译码和逻辑控制。实现译码和复杂时序控制的常用方法有如下几种： 1）采用独立元件与门、或门或非门实现简单逻辑； 2）采用F138等ASIC芯片实