基于TMS320C5410 DSP的接口电路设计 二

论文字数:37010,页数:66  附任务书，开题报告，文献综述

基于TMS320C5410 DSP 的接口电路设计

摘  要：本课题采用芯片HD7279A作为外部接口电路主控器件，然后用TMS320C5410 DSP芯片通过控制HD7279A来间接控制外部接口电路。外部接口电路主要是指键盘和显示接口电路。本文首先介绍了国内数字信号处理器（DSP）的发展及其应用领域，分析了课题的研究任务及本次毕业设计的目的与意义。然后介绍了TMS320C5410 DSP的基本概念、中断系统、串行接口、功能特点等，再根据本毕业设计课题的需要，介绍了一种新型的键盘和显示的接口芯片HD7279A。然后依据设计任务书进行硬件和软件的设计，在此过程中还介绍了DSP的可视化集成开发工具CCS。
 论文完成了基本的硬件电路设计和软件程序设计及PCB理论设计部分。
 硬件设计方面，根据利用DSP的多通道带缓冲串行接口与HD7279A建立串行通信方式，通过控制HD7279A接口芯片来控制系统的键盘及显示。
 软件程序设计方面，通过TMS320C54x DSP的软件集成开发环境CCS对本课题程序进行编译调试运行。
 
关键词：DSP；数字信号处理器；TMS320C5410；键盘及显示；接口电路

 The design of interface circuit based on the
 TMS320C5410 DSP
 
Abstract: The lesson adopt a HD7279A chip as the main control apparatus of the exterior interface circuit , then use TMS320C5410 DSP controlling exterior interface circuit inderectly by controlling HD7279A . Exterior interface circuit including keyboard and manifest interface circuit . first , the lesson showed the development and the application field of DSP in our country , analysised the main researching duty of the lesson , and also the prupose and the meaning of this graduate disign . then showed the basic concept , interrupt system , serial interface , Function characteristics of TMS320C5410 DSP , then according to the content of this lesson , showed a kind of new keyboard and manifest interface circuit chip , HD7279A . finally, make the hardware and software design of the whole needed system based on the basic mission of this design , additionally introduced the visual compositive exploitation tool CCS of DSP.
    The thesis completed the basic hardware and software programme design and PCB theory design.
    In hardware design aspect , set up a serial communication mode by utilizing MCBSP interface circuit of DSP and HD7279A , control keyboard and display of the system by controlling HD7279A.
    In software design aspect , translate,debug and run the programme by using compositive exploitation tool CCS .
       
Keywords: DSP ; TMS320C5410 ;  keyboard and manifest ;  interface circuit

目   录

摘要………………………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章  绪论……………………………………………………………………………………………1
 1.1  数字信号处理理论和实现技术的发展…………………………………………………1
 1.2  国内DSP的发展……………………………………………………………………………2
 1.3  数字信号处理技术的应用…………………………………………………………………3
 1.4  课题的研究任务………………………………………………………………………………5
第2章  TMS320C5410 DSP技术…………………………………………………………………6
 2.1  中央处理单元（CPU）概述………………………………………………………………6
 2.2  TMS320C54x DSP中断系统概述………………………………………………………6
 2.2.1  中断分类………………………………………………………………………………7
 2.2.2  处理中断的步骤………………………………………………………………………7
 2.2.3  中断标志寄存器（IFR）……………………………………………………………8
 2.2.4  中断屏蔽寄存器（IMR）…………………………………………………………8
 2.2.5  接受中断请求…………………………………………………………………………8
 2.2.6  应答中断………………………………………………………………………………9
 2.2.7  执行中断服务程序（ISR）………………………………………………………10
 2.2.8  保存中断上下文……………………………………………………………………10
 2.2.9  中断等待时间………………………………………………………………………10
 2.2.10  中断操作流程………………………………………………………………………11
 2.3  流水线操作…………………………………………………………………………………11
 2.4  标准串行接口………………………………………………………………………………13
 2.4.1  串行接口寄存器……………………………………………………………………13
 2.4.2  串行接口操作………………………………………………………………………14
 2.5  带缓冲的串行接口（BSP）………………………………………………………………14
 2.5.1  BSP概述………………………………………………………………………………14
 2.5.2  标准模式的BSP操作………………………………………………………………15
 2.5.3  标准串行接口（SP）与标准模式下的BSP操作的区别……………………15
 2.6  多通道带缓冲串行接口（McBSP）………………………………………………16
 2.6.1  McBSP特性…………………………………………………………………………16
 2.6.2  McBSP 的内部结构和工作原理…………………………………………………18
 2.6.3  McBSP的配置………………………………………………………………………19
第3章  键盘、LED显示接口芯片HD7279A……………………………………………………23
 3.1  HD7279A的引脚功能……………………………………………………………………23
 3.2  控制指令……………………………………………………………………………………24
 3.2.1  单字节指令…………………………………………………………………………24
 3.2.2  双字节指令…………………………………………………………………………25
 3.3  时序……………………………………………………………………………………………26
第4章  硬件设计……………………………………………………………………………………28
4.1  硬件设计准则………………………………………………………………………………28
 4.2  器件选型……………………………………………………………………………………28
 4.2.1  数字信号处理器……………………………………………………………………28
 4.2.2  键盘显示扩展模块…………………………………………………………………29
 4.2.3  电源……………………………………………………………………………………29
 4.2.4  系统的硬件复位……………………………………………………………………29
 4.3  系统模块设计………………………………………………………………………………30
 4.3.1  键盘和显示模块设计………………………………………………………………30
 4.3.2  电源……………………………………………………………………………………32
 4.3.3  系统的硬件复位……………………………………………………………………33
 4.4  TMS320VC5410 电路设计中应注意的几个问题……………………………………34
 4.4.1　接口电平的兼容性问题……………………………………………………………34
 4.4.2  扩展电路的时序问题………………………………………………………………35
 4.4.3  DSP多余引脚的处理………………………………………………………………35
第5章  可视化集成开发工具CCS（For C54x DSP）…………………………………………36
 5.1  CCS软件安装设置…………………………………………………………………………36
 5.1.1  系统配置………………………………………………………………………………36
 5.1.2  Code Composer Studio的安装……………………………………………………36
 5.1.3  CCS的设置…………………………………………………………………………37
 5.1.4  CCS存储器模型设置………………………………………………………………37
 5.2  用CCS开发程序的基本过程……………………………………………………………38
 5.2.1  建立项目（Project）文件…………………………………………………………40
 5.2.2  编译并运行程序……………………………………………………………………40
第6章  软件设计……………………………………………………………………………………41
 6.1  DSP的软件开发流程………………………………………………………………………41
 6.2  系统软件的总体设计………………………………………………………………………42
 6.3  DSP单元软件设计…………………………………………………………………………43
 6.3.1  主程序的设计………………………………………………………………………43
 6.3.2  键中断服务子程序设计……………………………………………………………44
 6.3.3  发送数据至7279A设计……………………………………………………………50
 6.3.4  写数据至7279A设计………………………………………………………………51
 6.3.5  HD7279A 测试设计………………………………………………………………52
 6.4  小结…………………………………………………………………………………………52
 6.4.1  指令的歧义…………………………………………………………………………52
 6.4.2  流水冲突……………………………………………………………………………53
 6.4.3  C程序变量与汇编程序变量的共用……………………………………………53
 6.4.4  程序入口问题………………………………………………………………………53
 6.4.5  命令文件的编写……………………………………………………………………54
第7章  系统印刷电路板设计………………………………………………………………………55
 7.1  PCB布局……………………………………………………………………………………55
 7.2  系统的抗干扰措施…………………………………………………………………………55
参考文献…………………………………………………………………………………………………57
致谢………………………………………………………………………………………………………59
 附录……………………………………………………………………………………………60
 总电路图………………………………………………………………………………………60