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基于DSP开发系统设计与实现 摘要：为了设计一个性能稳定的dsp开发系统，利用ti公司必威体育精装版推出的tms320f28335作为微处理器，该芯片为32位浮点型dsp。在采用浮点dsp设计系统时，不需要考虑处理的动态范围和精度，比定点dsp在软件编写方面更容易，更适合采用高级语言编程。外围电路主要包含电源电路、ram扩展电路、晶振电路和复位电路，用来辅助dsp的工作。利用电源管理芯片设计电源电路，可以有效解决其他型号的dsp对上电顺序的要求；扩展的外部ram可以使程序的调试与下载更加方便。利用外部时钟源作为时钟输入，使其输入时钟更加稳定的同时，也可为具有相同时钟的多个dsp使用。利用三端监控芯片来实现系统的手动复位和自动复位，使系统的稳定性大大提高。 关键词：tms320f28335； 浮点型； 动态范围； 数字信号处理器 （11gk55）tms320f28335是ti公司必威体育精装版推出的32位浮点型dsp，可直接参与浮点型数据的运算，无需q格式的转换，其主要特点为：高性能的静态cmos技术，在最高为150 mhz振荡频率下，指令周期为6.67 ns；高性能的32位cpu,单精度浮点运算单元（fpu），采用哈佛总线结构，能快速中断响应和处理，并有统一的存储器规划，可用c/c++语言实现复杂的算法；控制时钟系统具有片内振荡器和看门狗定时器模块，支持动态改变锁相环（pll）的参数值以改变cpu的输入时钟频率；8个外部中断，相对于tms320f281x系列dsp，无专门的中断引脚；支持58个外设中断的外设中断扩展寄存器（pie），管理片上外设和外部引脚引起的中断请求；增强型的外设模块；12位a/d转换器，可实现16通道的数据转换；88个可编程的分时复用gpio引脚；低功耗模式，1.9 v或1.8 v内核，3.3 v i/o供电［12］。设计一个集这些优点于一身的dsp开发系统，对于初学者和开发人员有着重要的意义。本文首先分析和对比dsp电源设计方案，选择合适的设计方案并详细介绍；然后设计存储器扩展电路，并给出其存储范围；通过对比时钟电路的各种实现方案，择优选择适合于该系统的时钟电路并详细介绍；最后给出复位电路的设计方法和提高硬件抗干扰能力的措施。 1系统电源设计 ti公司的dsp系列一般都有独立的内核和i/o电源。因为在dsp在系统中要承担大量的数据计算，在cpu内部，部件的高频率的转换会使系统功耗大大增加［3］。所以采用双电源的供电方式，f28335一路为i/o提供3.3 v电压，另一路为cpu内核提供1.8 v或1.9 v电压，这样可大大降低系统的功耗。 电源设计方案一：两路电源独立设计，其优点是调试方便且互不干扰，缺点是不能适合某些对上电次序有要求的dsp，成本较高。 电源设计方案二：采用ti公司的双路低压差电压调整器。tps767d3xx系列电压调整器是ti公司为dsp开发的电源管理芯片［4］，通过简单的设计，可以适合某些系列dsp内核与i/o电压的上电顺序问题。 本设计采用方案二，利用ti公司的双路低压差电压调整器tps767d301。它的特点是：带有可独立供电的双路输出，一路固定输出为3.3 v，另一路可以在1.5～5.5 v调整，每路输出电流范围为0～1 a；电压差大小与输出电流成正比，且在最大输出电流为1 a时，最大电压差仅为350 ma；超低的静态电流85 μa，器件无状态时，静态电流仅为1 μa。 tms320f28335对内核和i/o的上电顺序没有要求，可以同时上电，使得电源电路大大简化。具体电路如图1所示。 图1系统供电电路tps767d301的输出端1out的电压由式(1)确定：vo=vref(1+r1/r2)(1)式中：vref =1.183 4 v为电压调整器的内部参考电压；r1和r2的取值应保证驱动电流近似为50 μa。如果电阻过小，会使电流过大，消耗电力；如果电阻过大，fb引脚会出现电流脉冲尖峰，会使输出电压波动［5］。典型电压输出时，r1和r2的取值如表1所示。 表1典型电压输出取样电阻取值 输出电压 /vr1 /kωr2 /kω1.918.230.12.533.230.13.353.630.13.661.930.14.7590.830.1 为了提高输出电压的稳定性，模拟电源与数字电源之间通过铁氧体磁珠和电容进行滤波，铁氧体磁珠具有可以忽略的寄生电容，电气特性和一般的电感相似，这样可以减少来自模拟电源或其他并联电路所产生的噪声生干扰。 2系统ram扩展 在tms320f28335的片上已经集成了34 k×16 b的ram，且内部ram的访问速度可达150 mips，通常用于放置系统对运算速度要求较高的程序。f28335的片上还集成了256 k×16 b的flash，但由于flash烧写次数有限，而且烧写速度