基于PC机并口与DSP的HPI接口通信的设计.doc

学 号 DSP原理及应用 设计说明书 基于与DSP的HPI接口通信设计 起止日期： 年 月 日 至 年 月 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 年 月 日 天津城市建设学院 课程设计任务书 20 —2013 学年第 一 学期 控制与机械工程学院 学院 电气工程及其自动化 专业 班级 课程设计名称： 设计题目：基于与DSP的HPI接口通信设计完成期限： 2012 年 12 月 17 日至 2012 年 12 月 22 日共 1 周 设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：一、课程设计的目的通过课程设计，锻炼查阅资料、方案比较、的能力。使学生掌握DSP 芯片的结构、原理和典型应用，并且能够熟悉DSP的开发流程和基本的方法既巩固基础理论知识， 又为学生日后从事开发设计奠定基础。 二、课程设计的内容及要求 1、设计相关硬件电路。 2、通信软件设计。 3、书写设计说明书 三、参考资料： 1、吴冬梅 张玉杰 北京大学出版社 DSP技术及应用 2、戴明桢 周建江 北京航天航空大学出版社 TMS320C54X DSP结构、原理及应用 3、王安民 陈明欣 清华大学出版社 TMS320C54X XDSP实用技术 4、苏涛.DSP实用技术 .西安:西安电子科技大学出版社米根锁,王瑞峰.用DSP的主机接口HPI实现DSP与PC机间通信[J].自动化与仪器仪表,2005,31(6):75-76. 指导教师（签字）： 批准日期： 年 月 日教研室主任（签字）： 摘要 3 一、总体设计方案 3 二、硬件系统设计 4 三、软件系统设计 6 1、 通信协议:…………………………………………………………………………………..6 2、 程序的执行:……………………………………………………………………………… 6 四、心得体会 7 五、参考文献 8 六、附录 9 附录1…………………………………………………………………………………………… 9 附录 2……………………………………………………………………………………………13 摘要： 以TMS32C542为例，介绍了其系列DSP(digital signal process—ing)芯片HPI(host port interface)口的各个组成部分及其功能，并以AT89C51单片机作为主处理机，阐述了与TMS320C542之间实现数据共享的方法，成功地解决了主处理机通过HPI接口对DSP内部数据进行在线修改和实时监控的问题。最后给出了如何用HPI口实现程序的加载引导，以提高程序运行速度的方法。 关 键 词：TMS320C54X；DSP；HPI口； 一、总体设计方案 DSP作为一种先进的可编程处理器，近几年来应用极其广泛。其中，TMS32OC54X是TI公司推出的定点系列数字信号处理芯片，它具有运算速度高、CPU结构优化、功耗低和智能化外设等特点，特别适用于实时嵌入式系统的开发。它已成为数字产品设计中低成本、低功耗、高性能的数字信号处理芯片的首选，在便携式仪器、消费类电子、医疗设备等领域得到广泛的应用。但我们在学习中发现TMS320C54X系列芯片存在2个应用问题：① DSP应用系统一旦开发完成投入使用后，再想对DSP内的数据进行监控，或者在线修改很不方便，不管是接串口，还是接I／O 口都要占用DSP的硬件资源，同时软件的开销也非常大。② 在DSP 扩展程序／数据存储器时， FLASH 因其烧写方便而较为常用，但这类器件数据存取速度慢，难以满足DSP系统高速运行的要求。这也是限制TMS320C54X广泛应用的一个因素。此外，TI的TMS320C54系列DSP芯片内部提供了标准的8位HPI主机接口，用来与主设备或者主处理器接口，在通过HPI口和主机通信的过程中，完全没有硬件和软件的开销，而由DSP自身的硬件协调冲突，从而不会打断DSP正常程序的运行，且利用HPI口，还能成功地进行程序加载引导。 传感器采集到的模拟信号经过滤波放大后,由模/ 数转换器转换成相应的数字信号, 再由DSP( TMS320C54x) 进行数字信号处理,将处理后的数据通HPI(主机接口) 传送到单片机(C8051F020)中,单片机内嵌入TCP/ IP 协议,它主要负责数据的远程通信,完成网络数据的拆包与主机接口数据的打包。单片机通过并行接口与以太网控制器连接,以中断方式实现并行通信。以太网控制器接收到网络传输到的数据后,通过MAC 比较、CRC 校验后,存到接收缓冲区;收满一帧后,以