基于DSP的A,D转换接口设计.doc

河南理工大学 数字信号处理课程设计 题目：基于DSP的A/D转换接口设计 摘要 数字信号处理器（digital signal processor, DSP）是针对数字信号处理的需求而设计的一种可编程的处理器，是现代电子技术、计算机技术和信号处理技术相结合的产物。随着信息处理技术的飞速发展，DSP在电子信息、通信、软件无线电、自动控制、仪器仪表、信息家电等高科技领域获得了越来越广泛的应用。自从20世纪80年代诞生以来，DSP就被广泛应用于社会各个领域。DSP不仅快速实现了各种数字信号处理算法，而且拓宽了数字信号处理的应用范围。随着DSP的功能越来越强大，其应用范围也将越来越广泛。此次DSP课程设计，我们一组做的是A/D转换接口的设计。在DSP的外部设备中，A/D（模数转换器）是一个十分重要的器件，A/D先将模拟信号转换成数字信号，DSP接收A/D输出的数字信号进行信号处理。 关键词：DSP；A/D转换接口；TMS320C5416 目 录 摘要 1 1 概述 3 1.1 DSP芯片的介绍 3 1.2 DSP芯片的发展 3 1.3 DSP芯片的特点 4 1.4 Protel 99SE概述 5 2 系统设计 6 2.1 电路原理图 7 2.2 PCB板 7 3 硬件设计 8 3.1电源设计 8 3.2 DSP与TLV1571的硬件连接 8 3.3其他引脚和测试信号 9 4 软件设计 10 4.1 A/D主程序 10 4.2中断程序 12 4.3 CMD程序 15 5实验结果 16 总 结 17 参考文献 18 1 概述 1.1 DSP芯片的介绍 DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP 指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特点： 1在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。 2片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。 3具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。 4快速的中断处理和硬件I/O支持。 5具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。 6可以并行执行多个操作。 7支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 1.2 DSP芯片的发展 世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司宣布的S2811，1979年美国Iintel公司发布的商用可编程期间2920是DSP芯片的一个主要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须的单周期芯片。 1980年。日本NEC公司推出的μPD7720是第一个具有乘法器的商用DSP 芯片。第一个采用CMOS工艺生产浮点DSP芯片的是日本的Hitachi 公司，它于1982年推出了浮点DSP芯片。1983年，日本的Fujitsu公司推出的MB8764，其指令周期为120ns ，且具有双内部总线，从而处理的吞吐量发生了一个大的飞跃。而第一个高性能的浮点DSP芯片应是ATT公司于1984年推出的DSP32。 在这么多的DSP芯片种类中，最成功的是美国德克萨斯仪器公司（Texas Instruments，简称TI）的一系列产品。TI公司灾982年成功推出启迪一代DSP芯片TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS32C10/C14/C15/C16/C17等，之后相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28，第三代DSP芯片TMS32C30/C31/C32，第四代DSP芯片TMS32C40/C44，第五代DSP芯片TMS32C50/C51/C52/C53以及集多个DSP于一体的高性能DSP芯片TMS32C80/C82等。 自1980年以来，DSP芯片得到了突飞猛进的发展，DSP芯片的应用越来越广泛。从运算速度来看，MAC（一次乘法和一次加法）时间已经从80年代初的400ns（如TMS32010）降低到40ns（如TMS32C40），处理能力提高了10多倍。DSP芯片内部关键的乘法器部件从1980年的占模区的40左右下降到5以下，片内RAM增加一个数量级以上。从制造工艺来看，1980年采用4μ的N沟道MOS工艺，而现在则普遍采用亚微米CMOS工艺。DSP芯片的引脚数量从1980年的最多64个增加到现在的200个以上，引脚数量的增加，意味着结构灵活性的增加。此外，DSP芯片的发展，是DS