DSP最小系统的设计与开发

论文编号:TX024         论文字数:24672,页数:60

摘  要

DSP 由于运算速度快，具有可编程特性及接口灵活的特点，使得它在电子产品的研制中，发挥着越来越大的作用。采用DSP器件来实现数字信号处理系统更是成了当前的发展趋势。如何以最短的开发周期，开发出适于自己应用的高性能低成本的DSP板，己经成为广大DSP工程技术人员共同关心的问题。
DSP最小系统板硬件设计是本次论文的主要任务。在介绍TMS320VC5402基本特点的基础上，运用DSP技术和硬件电路设计知识进行了DSP最小系统设计，包括DSP芯片选型、电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、存储器设计、JTAG接口等。
在软件方面，本文使用Protel 99 SE设计电路板。首先绘制电路原理图，完成原理图后生成网络表。然后对最小系统的高速PCB板进行了设计，并完成板卡的检测、制作、安装和硬件调试。
最后，以自行设计的高速 DSP板为硬件平台，使用CCS 2软件，编写测试程序。经过多次软硬件调试和测试，验证了DSP最小系统板卡能正常运行，能满足基本信号处理的要求。

关键词：DSP；TMS320VC5402 ；最小系统；PCB；Protel 99 SE

ABSTRACT

DSP has become more and more important in electronic product design because of its fast operation rate, programmability, and flexible interface. It will be a developing trend to design digital signal system with DSP devices. But there is a common issue for most DSP engineers to develop DSP boards with high quality and low cost in the shortest time.
The main goal is to design a DSP minimum system board for this paper. After
introducing the basic characteristics of tms320vc5402 chip, this paper uses DSP technology and hardware designing knowledge to design the minimum DSP system, which includes DSP chip selection, power design, clock circuit design, reset circuit design, memory design,  JTAG interface and etc.
This paper uses Protel 99 SE to design the circuit board in software. It firstly draws circuit schematic, and generates the network table according to the schematic. Then the high-speed PCB board of the minimum system is designed, and the detecting, manufacturing, installting and hardware debugging are accomplished.
Finally, the test programs are writed using the CCS software on the paltform of the high-speed DSP board designed by myself. After the debugging and testing of many times, the DSP minimum system board can run commonly, and can satisty the basic requirements of the signal processing.

Key words：DSP; TMS320VC5402; Minimum System; PCB; Protel 99 SE

目  录

前   言   1
第一章 绪论   2
1.1 DSP的应用领域   2
1.2 DSP特点及国内外发展现状   2
1.2.1 DSP的特点   2
1.2.2 国内外DSP的发展   3
1.3 各章安排   4
第二章总体设计   5
2.1 系统要实现的功能   5
2.2 系统的设计流程   5
2.3 原理框图   7
2.4 最小系统主芯片介绍   7
2.4.1 TMS320VC5402的软件资源   7
2.4.2 TMS320VC5402的硬件资源   8
第三章 DSP最小系统硬件设计   14
3.1 PROTEL 工具简介   14
3.2 使用Protel 99 SE进行电路设计的流程   14
3.3 电路原理图设计   15
3.4 TMS320VC5402最小系统设计   15
3.4.1 电源模块   15
3.4.2 复位、拨码开关和时钟电路   16
3.5 扩展电路设计   19
3.5.1 CPLD电路   19
3.5.2 FLASH的扩展   19
3.5.3 SRAM的扩展   21
3.6 印刷电路板的设计流程   24
3.7 印刷电路板简介   27
3.7.1 印刷电路板的结构   27
3.7.2 零件封装   27
3.7.3 铜膜导线   28
3.7.4 焊点和导孔   28
3.8 设计印刷电路板的注意事项   28
3.9 最小系统PCB图和系统板   29
3.10 印刷电路板硬件调试的问题和体会   31
第四章系统性能测试   33
3.1 仿真实现的软件工具   33
3.2 系统的工作原理和测试步骤   34
3.3 DSP存储空间的配置   34
3.4 测试程序   35
3.5 测试的注意事项   36
结  论   37
参考文献   38
附   录   39
谢    辞   50