TMSVC系统硬件设计.docVIP

基于TMS320VC33系统的硬件设计 ［作者：周文　和敬涵　毛志芳????转贴自：微计算机信息????点击数： 79????更新时间：2008-11-11 The Hardware Design of TMS320VC33 SystemAbstract：This paper introduces the hardware design method of the minimal system about TMS320VC33 which is the float DSP chip, according to its structure. It also introduces the circuits about Timing、Reset、JTAG Emulation and Memory Interfacing combining with practical application.Key words：Reset, Timing, JTAG Emulation, Boot.摘要：本文针对浮点DSP芯片TMS320VC33芯片的结构特点，介绍了该芯片最小系统硬件电路设计的方法，并结合实际应用情况，介绍了相关的时钟电路、复位电路、JTAG仿真接口电路、外围存储器接口电路以及Boot的设计。关键词:复位，时钟，JTAG仿真，Boot。 引言TMS320C3X系列是隶属TMS320家族的一个低价位32位浮点DSP。目前主要应用于数字化音频、视频会议、工控和机器人技术等方面，还可应用于电力系统在线监测方面。其中VC33的最高处理速度为150MFLOPS，其主要特点和组成有：(1)高品质的浮点DSP，指令周期为13ns\17ns，处理速度为150MFLOPS\120MFLOPS。(2)低功耗 (200mw@150MFLOPS) (3)×5 PLL时钟发生器 (4) 34K×32bit片内RAM (5) 32位指令字，24位地址线 (6)支持Bootloader，一个串口，两个32位定时器和DMA。(7)八个扩展寄存器，R0~R7。(8)双电压供电，1.8V内核电压和3.3V的I/O电压。(9)支持JTAG调试标准，四个简单、高效的预译码信号。本文根据实际电路设计的经验，介绍了VC33系统的硬件设计。1 时钟电路VC33的时钟发生器允许设计者选择时钟源：一是在XlN和XOUT之间接一晶振来启动内部晶振，EXTCLK接地。二是将外部时钟直接接到EXTCLK管脚，XOUT悬空，XlN接地。VC33的时钟发生器包括芯片内部的晶振和锁相环电路(PLL)，PLL电路在硬件上可自行设置。VC33的CPU有两个时钟模式选择引脚CLKMD0和CLKMD1，可将CLKMD0和CLKMD1引脚通过10k上拉电阻连接到电源，使CLKMD0和CLKMD1都为1。具体电路图如文献[1]中提到如图1所示。??  2 复位电路为了使系统能被复位信号正确初始化，参考文献[2]中提到复位信号的脉冲宽度必须至少为10个H1周期以上，TMS320VC33-150指令周期为13ns，则复位时间至少为10*13=130ns。同时要考虑到系统振荡器达到稳定工作状态至少需要20ms，因此复位电路需要产生100~200ms低电平复位脉冲。具体复位电路如图2所示，具备手动和自动复位功能。取 R=100kΩ，c=4.7uF时，非门74ls14最大输入低电平为1V。t=-RC*㏑(1-V/Vcc)=-100*4.7㏑(1-1/5)=105ms。由此可知该复位电路可以满足TMS320VC33最小系统复位的要求。???????????  3 JTAG仿真接口VC33包含一个专门仿真口来支持由IEEE 1149.1标准规范的JTAG仿真，该端口通过仿真器直接访问，这种设计极大方便了VC33仿真软件的调试。为了能与仿真器进行通信，所设计的PCB板上应有14脚JTAG仿真头，14脚的JTAG仿真头信号及管脚位置如图3所示。???????????  参考文献[3]中提到当仿真头和JTAG目标芯片之间的距离超过6英寸时，仿真信号TMS、TDI、TDO和TCK_RET要加缓冲，同时引脚EMU0、 EMU1、TMS 、TDI应该加上拉电阻连接到电源上，以保证仿真信号传输的需要。若距离小于6英寸，则不必加缓冲。下图4是一个不加缓冲的例子，其中的EMUO和EMUI信号必须通过上拉电阻连接到电源上，提供少于10μs的信号上升时间，其中上拉电阻R1和R2可取4.7kΩ。????????  4 存储器的扩展??? VC33具有16M×32bit的可寻址存储空间，由四个独立可选择的地址空间组成，分别是000000h –3FFFFFh、400000h – 7FFF