2022年电路板说明及电路图 .pdf

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1、实验板说明本系统以 TMS320VC5402的最小系统为核心,扩展了单片机最小系统、 语音处理电路、 HPI接口设计、 44 键盘、 LED、I/O 扩展电路以及辅助电路等。系统总体设计结构如图1 所示。利用该实验系统，学生可以将DSP 原理及应用课程的主要内容联系起来，如DSP 最小系统设计、存储空间扩展、接口设计、自启动设计等，同时可以将一些数字信号处理课程中的基本算法进行验证，更好的掌握DSP 系统的软硬件设计。DSP最小系统DSP 最小系统设计以TMS320VC5402为核心 ,配置电源管理芯片、JTAG 仿真口、 时钟电路及用于系统测试的电路，使用TI CCS （Code Compo

2、se Studio ）开发环境进行简单程序的编写、编译、下载和运行调试，让学生对DSP 系统开发有一个初步的认识。图 1：系统总体设计结构图HPI BootLoader设计进行 HPI 接口程序设计，包含了单片机和DSP 相关技术，提高学生综合、灵活应用知识的能力。学生首先在TI CCS 集成开发环境中编写用户程序编译后形成COFF 文件 （.out 文件），利用 TI 提供的命令HEX500 将.out 文件转换为 .hex 文件。利用 STC 单片机在线烧写的功能，将这一文件和单片机控制DSP HPI 接口程序一起编译，采用RS232 串口一同烧写到STC 单片机片内 ROM 中。TMS3

3、20VC5402DSP最小系统逻辑译码键盘LED 等单片机最小系统音频编解码RS232HPI BOOTPC名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - DSP 复位后检测MP/MC=0 为自启动模式，DSP 片内程序BootLoaer （自举程序）查询HPI 接口是否可以进行自启动如图2 所示：在启动以后，DSP 片内 0 x7F 地址的值被置为0，BootLoader不断检验 0 x7F 地址处是否出现了可用的程序指针的跳转

4、地址。当其发现该地址内的值不为 0 时，即判定为 DSP 已由外部单片机进行了HPI 自举程序加载， 并按照该值跳转PC指针，开始运行，从而完成HPI 方式自举。通过观察实验结果来验证程序的正确性。图 2：HPI 启动流程图音频设计多通道缓冲串口（MCBSP ）是 DSP 原理及应用课程中重要内容之一，通过音频接口设计进一步了解相关硬件引脚功能，而功能的实现是通过软件控制寄存器来实现的。在掌握语音芯片（TLV320AIC23 ）的功能后，设计出采用MCBSP 对 TLV320AIC23的控制接口和数据接口电路，通过软件实现的语音信号的采集、处理和播放，并将一些简单的如数字滤波器、 FFT 算法

5、进行实现，能够极大的推动学生的学习兴趣。I/O 设计DSP 芯片存在三种空间分别是程序、数据和I/O 空间。 DSP 芯片通过 /IS 以及/IOSTRB 外部 I/O 空间片选和锁存，结合地址线、数据线对I/O 空间进行读写操作。应用数字电路基础课程的 74LVC 系列译码器件进行逻辑设计，加以编程实现如44 键盘、LED 的读写控制，可以化抽象为具体，并触类旁通掌握程序、数据空间扩展方法。电源设计名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - -

6、- - - - - TMS320VC5402芯片采用低电压供电方式,这可以大大降低DSP 的功耗 , TMS320VC5402的电源分两种，即内核电源和I/O 电源。其中 , I/O 电源采用 3.3V ，而内核电源为1.8V。为了满足 TMS320VC5402对电源的要求 ,并降低实验板成本，采用AMS1117 芯片分别提供1.8V和 3.3V 电源，满足系统中所有芯片的供电需求。5 实验平台电路图（见后页）图 3：DSP 基本电路图 4：HPI 接口电路音频电路图 5：I/O 接口电路电源电路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

7、- - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - /INT2GNDDXFLN0120112DSP_XFKEY6DSP_BCLKX1DSP_HR/WDSP_/HCSGNDDSP_RSTDSP_D5GND+1.8VTCKTMSTDOTDI/TRSTGNDEMU0EMU1GND+3.3VGND+1.8VREADYDSP_BDX1GND/HOLDDSP_XF+3.3VMP/MC/BIO+1.8VGND+1.8V+1.8VGNDGND+3.3VGND/INT0+1.8V/INT3/INT2GND/INT1/NMIRE1410KRE151

8、0K+3.3VDSP_HBIL+3.3V+3.3V+3.3V+3.3VEMU1EMU0+3.3VREADYDSP_RST/NMI+3.3V+3.3V+3.3V+3.3V+3.3V+3.3V/INT3/INT2/HOLD/BIO+3.3VCE10.1GNDJE1123456GNDGND/DSP_ISRE210KRE310KRE410K+3.3V+1.8V+3.3VGND+1.8VGND+3.3V/INT1YE120MHZRE133GNDDSP_D1DSP_D0DSP_D3DSP_D2DSP_D4+3.3VDSP_D7DSP_D6/IOSTRBJE2BOOT_SEL123+3.3VUE1TMS32

9、0VC5402NC1NC2Vss3DVdd4A105HD76A117A128A139A1410A1511NC12HAS13Vss14NC15CVdd16HCS17HR/W18READY19PS20DS21IS22R/W23MSTRB24IOSTRB25MSC26XF27HOLDA28IAQ29HOLD30BIO31MP/MC32DVdd33Vss34NC35NC36NC37NC38HCNTL039Vss40BCLKR041BCLKR142BFSR043BFSR144BDR045HCNTL146BDR147BCLKX048BCLKX149Vss50HINT/TOUT151CVdd52BFSX05

10、3BFSX154HRDY55DVdd56Vss57HD058BDX059BDX160IACK61HBIL62NMI63INT064INT165INT266INT367CVdd68HD169Vss70NC71NC72D099RS98X2/CLKIN97X196HD395CLKOUT94Vss93HPIENA92CVdd91NC90TMS89TCK88TRST87TDI86TDO85EMU1/OFF84EMU083TOUT82HD281NC80CLKMD379CLKMD278CLKMD177Vss76DVdd75NC74NC73A18108A17107Vss106A16105D5104D4103D

11、3102D2101D1100NC144NC143CVdd142A9141A8140A7139A6138A5137A4136HD6135A3134A2133A1132A0131DVdd130HDS2129Vss128HDS1127NC126CVdd125HD5124D15123D14122D13121HD4120D12119D11118D10117D9116D8115D7114D6113DVdd112Vss111NC110A19109MP/MC+3.3VGNDJE3JTAG1234567891011121314/TRSTGNDGNDGNDGNDTDITMSEMU1TDO+3.3VTCKTCKEM

12、U0LE1BEAD+3.3V+3.3VRE54.7KRE64.7KRE710KRE810KRE910KRE1010KRE1110KRE1210KRE1310KDSP_HD0DSP_HD2DSP_RSTGNDDSP_BCLKR0DSP_A12JE41DSP_/HDS1DSP_/HDS2+3.3VDSP_A13GNDDSP_HD3JE51DSP_HD4DSP_A14DSP_HD5DSP_A15DSP_HD6DSP_HD1KEY512GNDDSP_HD7/INT0DSP_BFSR0DSP_BDR0DSP_BCLKX0DSP_BFSX0DSP_BDX0DSP_CNTL0DSP_CNTL1DSP_BFS

13、X1图 3： DSP 芯片基本电路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 图 4 ：HPI 接口电路音频电路AVDDDSP_BFSX1DSP_BCLKX1DSP_BDX1SDI_AIC/CS_AICSCLK_AICGNDMCUSTC89LE51RST9XTAL218XTAL119GND20PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31VCC40P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.

14、78P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P2.7/A1528P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732AVDDR232MAX 3232GND15VCC16R1IN13R2IN8T2IN10T1IN11C1+1C1-3C2+4C

15、2-5R1OUT12R2OUT9T1OUT14T2OUT7V+2V-6BCLK_AIC23DIN_AIC23KEY7LRCIN_AIC23MCUR1560DOUT_AIC23+AC510uf/16vLRCOUT_AIC23MCUPOWERLHPOUTRHPOUTAGNDMCUR210KGNDGNDGND+3.3VSCLK_AICSDI_AICCOM1CONNECTOR DB9594837261+3.3V/CS_AICMICINMICBIASVMIDPC_RXDAGNDPC_TX DPC_RXDPC_TXDMCUPOWER+3.3VCG200.1ufGNDL2100uHAGND23CG11042

16、3CG2104CG210.1ufSPEAK12345DSP_/HDS2+AC110uf/16vDSP_/HDS1LHPOUTCG10103CG16103MCUPOWERCG220.1ufGNDCG230.1ufAVDDGNDGNDAVDDMCU_RXDMCU_TXD+AC210uf/16vDSP_HD1DSP_HD3DSP_HD2DSP_HD4DSP_HD6DSP_HD5DSP_HD7GNDRHPOUTMCUPOWERMIC12345AR14.7KMICBIAS+AC310uf/16vAR24.7KMICINY 212MHZCG26104CG27104MCUPOWERGNDGND23CG310

17、4+AC410uf /16vGNDGNDY 116.9MHZCG2422PCG2522PMCU_RXDMCU_TXDRE1710KRE1610KGNDGNDMCUPOWERMCUPOWERGND+3.3VDSP_BCLKX0DSP_BCLKR0DSP_BFSR0DSP_BFSX0DSP_BDX0DSP_BDR0BCLK_AIC23BCLK_AIC23LRCIN_AIC23LRCOUT_AIC23DIN_AIC23DOUT_AIC23DATA INTERFACECONTROL INTERFACEDSP_HD0AICTLV320AIC23BVDD1CLKOUT2BCLK3DIN4LRCIN5DOU

18、T6LRCOUT7HPVDD8LHPOUT9RHPOUT10HPGND11LOUT12ROUT13AVDD14AGND15VMID16MICBIAS17MICIN18RLINEIN19LLINEIN20/CS21MODE22SDIN23SCLK24XTI/MCLK25XTO26DVDD27DGND28L1100uHDSP_HBILDSP_CNTL0DSP_CNTL1DSP_HR/WDSP_/HCSJE6CON1012345678910GND名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

19、第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 图 5 ：I/O 接口电路电源电路DD1LN0120112GNDDD2LN0120112GNDDD0LN0120112GNDDSP_D4LED1DSP_D5LED2DSP_D6LED0DSP_D7/DSP_ISDSP_A15IOSEL UA74LV139A2B3G1Y04Y15Y26Y37VCC16GND8IOSEL UB74LV139A14B13G15Y012Y111Y210Y39VCC16GND8CJT1117_3.3GND1VOUT2VIN3+5VCJT1117_1.8GND1VOUT2VIN3+5VGND+3.3VP3.3VG

20、NDP1.8V+PUC10.1uf+3.3V+PUC210ufGND+ PUC30.1uf+PUC410ufGNDRG1300GND+5VDG1LN0120112GNDIS_SEL123/IOOE+5V INPUTPOWER123GND+5VGND/IOOEDSP_A14DSP_A12DSP_A13/IOOEIODATA UA74lv c244GND10VCC20Y312Y214Y116Y018A02A14A26A38OE1IODATA UB74lv c244GND10VCC20Y33Y25Y17Y09A011A113A215A317OE19CG12104LED3CG11104CG1104CG

21、2104CG3104CG4104CG6103GNDCG13104CG14104CG15104CG5104+1.8VGND/IOSTRB/KEYOECG7103J3.312/LEDOEJ1.812/KEYOECG8103P3.3VCG9103+3.3V+3.3V+1.8V/LEDOE+3.3VDD3LN0120112GNDGNDLED3+3.3VGNDLED0JMCUP12LED1MCUPOWERLED2KEY1KEY3KEY2KEY0DSP_D0DSP_D2DSP_D1DSP_D3KEY VALUE- DSP_D0-3DSP READ KEY VALUE WHEN A15 A14=0 AND

22、A13 A12!=0DSP_D4-8-LED VALUEDSP WRITE LED VALUE WHEN A13 A12=0 AND A15 14!=0DG41.812DG23.3V12DG3MCU12+3.3V+1.8VRG2300GNDRG4300RG3300KEYR010KGNDGNDKEYR110KKEYR210KKEYR310KKEY0KEY1KEY2KEY3+3.3V+3.3V+3.3V+3.3VKEY0KEY1KEY2KEY3KEY0KEY1KEY2KEY3GNDGNDGNDGND名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -

23、 - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - LAB1LAB11 为 11 个实验文档可以使用JTAG 仿真器进行实验，若要脱离JTAG 仿真器要使用 HPI BOOT ，具体方法参考” HPI 启动注意事项 ”其中有一个滤波器FIR 滤波器系数产生的simulink 文件filtercoeff.mdl ， 可以根据实际情况进行设定单片机在线编程工具安装文件：Stcisp31.exe HPI 启动注意事项：1。change 中点 change.bat文件将 *.out 文件转换位dspcode.h 文件，拷贝到load 文件

24、夹中进行编译完成 load.hex 进行烧写！2。download.c 程序中， 0 x007f 的值为 ccs 编译时候_c_int00 的地址值，就ok 啦! 声明：这里DSP 运用的是TMS320VC5402 ，MP/MC 管脚接地，程序运行于内部RAM 。1） 在 HPI Boot 时最好将HINT 与 INT2 直接相连， 同时加上拉电阻。 这样可以保证DSP 在启动后查询Boot 方式时直接进行HPI % Boot。2） 在主机向DSP 下载应用程序前， 最好清零HINT ， 即向 DSP 的 HPIC 寄存器的HINT 位写 1。3） 在主机向DSP 下载程序之前，向DSP 的

25、0 x7F 地址写零。4） 在主机向DSP 下载完程序之后，先将DSP 的 OVLY 位设为1，确保DSP 的程序寻址位于DSP 的内部RAM 。5）上述工作完成后，将DSP 的入口地址写入到0 x7F 寄存器， DSP 开始运行。（注意：这里的入口地址应该是程序的复位向量所在地址%，通常的链接采用了-c 参数，这时自动的将_c_int00 函数作为系统的入口函数，该函数的地址即是DSP 的入口地址。 同时因为系统的中% 断向量表中的复位向量指向的是_c_int00，所以将入口地址设为中断向量表的复位向量地址也可以） （在单片机程序中发送给DSP 的数据第一个数作为高位，第二个数作为低位的。）LAB11_HPI BOOT文件夹下CHANGE:out 文件转换dspcode.h文档。LOAD: 为 STC 单片机 keril C 文档程序。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -