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DSP硬件设计包括:硬件方案设计、DSP及周边器件选型、原理图设计、PCB设计及仿真、硬件调试等。前一讲我们详细讲述了硬件方案设计、DSP及 周边器件选型两部分内容,本讲详细讲述原理图设计、PCB设计、硬件调试等内容。以期共享设计的经验,并能够提高大家的设计效率。
一、系统资源规划
硬件设计的前提需要做的一件事是对整个系统的资源进行规划,最终得到系统的资源分配表,即Memory Map。表1提供了一个用TMS320DM642设计的图像处理系统的地址映射表。
通过表1我们可以清晰地看到程序空间、数据空间、图像输入口等资源的地址。经过对系统资源的规划,我们的硬件设计才能够有整体的规划,不然设计出来的原理图就是非常盲目的“无源之水”。
二、硬件原理图设计
DSP的芯片厂家在设计出每一种DSP芯片时一般都提供了相应的EVM(评估板)参考原理图设计,大家可以通过网络免费下载,或通过购买原装的EVM 板得到。详细的针对某一个板的原理我们就不细讲解,根据作者多年从事DSP设计的经验把设计中的技巧总结出来与大家分享。
硬件设计时,应重点注意以下几点。
(1)时钟电路。DSP时钟可由外部提供,也可由板上的晶振提供。但一般DSP系统中经常使用外部时钟输入,因为使用外部时钟时,时钟的精度高、稳定 性好、使用方便。由于DSP工作是以时钟为基准,如果时钟质量不高,那么系统的可靠性、稳定性就很难保证。因此,若采用外部时钟,选择晶振时应对其稳定 性、毛刺做全面的检验,以便DSP系统可靠地工作。
(2)复位电路。应同时设计上电复位电路和人工复位电路,在系统运行中出现故障时可方便地人工复位。对于复位电路,一方面应确保复位低电平时间足够长(一般需要20ms以上),保证DSP可靠复位;另一方面应保证稳定性良好,防止DSP误复位。
(3)在DSP电路中,对所有的输入信号必须有明确的处理,不能悬浮或置之不理。尤其要注意的是:若设计中没用到不可屏蔽硬件中断NMI,则硬件设计 时应确保将其相应引脚拉高,否则程序运行时会出现不可预料的结果;若设计中用到NMI,也应在程序正常执行阶段置其相应引脚为高电平。
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