DSP课程设计基于TMSF的DSP最小系统设计

1、物理与信息工程学院DSP技术及应用课程设计报告 课题名称：基于TMS320F2812的DSP最小系统设计 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 一、系统结构 一个典型的DSP 最小系统如图1所示,包括DSP 芯片、电源电路、复位电路、时钟电路及JT AG接口电路。考虑到与PC 通信的需要, 最小系统一般还需增添串口通信电路。图1 系统框图二、系统硬件设计（1）电源及复位电路设计 DSP 系统一般都采用多电源系统, 电源及复位电路的设计对于系统性能有重要影响。TMS320F2812是一个较低功耗芯片,核电压为1. 8V, IO电压为3. 3V。这里采用TI公司的TPS767D318电源芯片

2、。该芯片属于线性降压型DC/ DC 变换芯片,可以由5V 电源同时产生两种不同的电压( 3. 3V、1. 8V 或2. 5V ) , 其最大输出电流为1000mA, 可以同时满足一片DSP 芯片和少量外围电路的供电需要, 如图2 所示。该芯片自带电源监控及复位管理功能, 可以方便地实现电源及复位电路设计。复位电路原理图如图3 所示。图2 电源电路原理图图3 复位电路原理图（2）时钟电路设计 TMS320F2812DSP的时钟可以有两种连接方式, 即外部振荡器方式和谐振器方式。如果使用内部振荡器, 则必须在X1/ XCLKIN和X2两个引脚之间连接一个石英晶体。如果采用外部时钟, 可将输入时钟信

3、号直接连到X1/ CLKIN 引脚上, X2 悬空。这里采用的是外部有源时钟方式, 直接选择一个3. 3V 供电的30MHz 有源晶振实现。系统工作是通过编程选择5 倍频的PLL 功能, 可实现F2812 的最高工作频率( 150MHz)。晶振电路如图4 所示。图4 晶振电路（3）DSP与JT AG接口设计 DSP 仿真器通过DSP 芯片上提供的扫描仿真引脚实现仿真功能, 扫描仿真消除了传统电路仿真存在的电缆过长会引起的信号失真及仿真插头的可靠性差等问题。采用扫描仿真, 使得在线仿真成为可能,给调试带来极大方便。JTAG 接口电路如图5 所示。图5 JTAG 接口电路（4）DSP的串行接口设计

4、 由于TMS320F2812中SCI 接口的TT L 电平和PC 机的RS-232C 电平不兼容, 所以连接时必须进行电平转换。本设计选用符合RS-232 标准的MAX232N 驱动芯片进行串行通信。MAX232 芯片功耗低, 集成度高, + 5V 供电, 具有两个接收和发送通道, 刚好与T MS320 F2812 的两个SCI ( A 和B) 接口相匹配。电路设计如图6 所示。图6 RS- 232 接口电路（5）通用扩展口设计 考虑到系统的通用性问题, 本系统设计时将F2812所有的非空引脚全部引出, 而且按照其功能模块进行有规律排列, 设计了5个双排接插件将其引出。三、DSP 最小系统软硬

5、件调试( 1) 电路测试和目标板识别检测系统输入和输出工作电压后, 监测上电复位及手动复位电路工作情况。利用DSP 仿真器进行硬件仿真, 进入CCS 环境, 识别目标器件, 表明系统硬件基本正常。( 2) 事件管理器产生PWM 波功能测试TMS320 F2812 内核集成的两个事件管理器( EVA 和EVB) 提供了强大的控制功能, 特别适合运动控制和电机控制等领域。F2812 的每个事件管理器模块可以同时产生8 路脉宽调制( PWM) 信号,包括3 对由完全比较单元产生的死区可编程PWM信号以及由通用定时器比较器产生的2 路独立的PWM 信号。( 3) 基于串口通信的数据采集功能测试F281

6、2 串口支持16 级接收和发送FIFO, 有一个16 位波特率选择寄存器, 灵活性极大。此外, 芯片上集成了一个12 位ADC, 具有16 通道复用输入接口、两个采样保持电路, 最快转换周期为60ns。这里对基于串口通信的数据采集功能测试 3 。分别对由函数发生器产生的方波、正弦波和三角波采样,然后再将数据通过串口传输到PC。四、心得体会 这是本学期的第二个课程设计，现在深切体会到课程设计在大学生的学习过程中是多么的重要，它使我在实践中了巩固了所学的知识、让我学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,开阔了视野，增长了见识，也为以后的学习工作打下了坚实的基础。五、参考文献1 高翠云, 李岳民. 通用低频测试系统软硬件平台及可测试性研究 J . 北京: 中国仪器仪表, 2007, 3: 38-402 苏奎峰等编著. TMS320F2812原理与开发 M .