用TMS320C25与PC机构成通用数据采集系统设计.pdf

第 24 卷 第 1 期 南 　京 　理 　工 　大 　学 　学 　报 Vol. 24 No. 1 2000 年 2 月 Journal of Nanjin g University of Science and Technology Feb. 2000 用 TMS 320 C 25 与 PC 机构成通用数据 采集系统设计 曾　培 (江苏理工大学生物医学工程研究所 ,镇江 212013) 摘要 　为了更好地解决数据采集系统主从机之间大规模数据传输的问题 ,该文设 计了一种用 TMS 320 C 25 与 PC 机构成的并行高速数据采集系统。该系统以 PC 机作为主机 , TMS 320 C 25 专用数字信号处理器作为从机 ,并采用双端口存 储器进行并行通讯。借助双端口存储器结构 , 还使系统具有利用 PC 机对 TMS 320 C 25 进行简易开发的功能。该设计较好地解决了主从机之间大规模数 据传输的问题 ,且结构简单 ,通讯快速 ,数字信号处理器的优越性得以充分发挥。 关键词 　数字信号处理器 ,数据采集 ,并行 ,接口设备 分类号 　TP 274. 2 ( ) 美国 TI 公司研制的 TMS 320 C 25 数字信号处理器 DSP 以其极高的运算速度和相对 低廉的价格 , 在图像处理、语音处理、实时控制、生物医学等各个领域的应用日益广泛。 TMS 320 C 25 芯片是 TI 公司生产的第二代 16 位字长高速数字信号处理器芯片。在芯片 结构和指令系统的设计上也很有特色 ,单周期指令时间为 100 ns ,指令的数据处理功能很 强 ,价格低廉 ,因而具有较高的性能价格比。为了开展数字信号处理方面的研究和应用 ,本 文设计了一个用 TMS 320 C 25 与 PC 机并行工作的主从数字信号采集处理系统。由于高 速 EEPROM 价格较贵 ,在 TMS 320 C 25 与 PC 机并行系统中 ,往往采用一块低速 EPROM 存放应用程序 , TMS 320 C 25 启动时 ,先将应用程序从低速 EPROM 移至高速程序存储器 中 ,再高速运行。这种方法使系统臃肿 ,并缺乏灵活性 ,不方便调整更改应用程序。也有用 PC 机串行口先向 DSP 加载应用程序再启动 DSP 运行的 ,但仍需增加硬件开支。本文针对 TMS 320 C 25 对程序存储器和数据存储器分别独立寻址的特点 ,利用系统已有的双端口存 储器不增加硬件即可完成应用程序加载任务。由于不用另外再设计加载程序的硬件电路 , 系统将更为紧凑。因此 ,该系统的特点是采用流行的双端口存储器进行主从机并行通讯 ,不 仅较好地解决主从机之间大规模数据传输问题 ,而且还作为主机对从机加载监控程序和应 用程序的窗口。如果再编制一些调试软件 ,便可利用 PC 机对 TMS 320 C 25 进行简易开 发 ,使系统成本进一步减小。 收稿日期 :1999 - 03 - 21 曾 　培 　男 　41 岁 　副教授 总第 109 期 　　　　　曾 　培 　用 TMS 320 C 25 与 PC 机构成通用数据采集系统设计 65 1 　主从机通讯模块设计 在主从机高速并行系统中 ,需要传递的数据量较大 ,数据的通讯方式是影响系统速度的 重要因素。双端口存储器具有 2 组独立的数据、地址和控制端口 ,2 个端口可以同时读写存 储器中的任意单元。采用双端口存储器进行通讯 ,主从机不需要联系 ,即可随时通过己方端 口读取或写入数据,为了保证主从机高速通讯和元件尽量精简 ,采用存取时间为 20 ns 的高 速双口存储器挂在板内高速总线和 PC