根据数字信号处理器与PC机高速通信的设计

【Word版本下载可任意编辑】根据数字信号处理器与PC机高速通信的设计近些年，随之模拟信号技术性的发展趋势，必须解决的信息量愈来愈大，解决的速率也变快，因而具备髙速特性DSP集成ic的运用获得了普遍高度重视。而根据DSP解决的统计数据通常要传送给PC机开展储存和再解决，那麼就务必处理DSP与PC机中间的高速通信难题。本方案设计以***仪器（TI）的C5000系列产品DSP集成icTMS320VC5416为微控制器，运用Cypress企业出示的USB2.0插口集成icCY7C68001保持了USB2.0从机接口设计，进而使PC机与DSP根据USB2.0插口保持髙速双重地传送数据。

2TMS320VC5416与CY7C68001EZUSBSX2硬件配置接口设计

系统软件计划方案选用PC机做为上位机，担负USB系统总线上检验到机器设备连接并开展枚举、鉴别的全过程，而且能够根据在PC机上运作手机应用程序来控制参数的传送。USB集成ic做为USB机器设备端，联接DSP与上位机的数据传输。DSP用以保持USB协议书，根据DSP程序编写保持DSP统计数据根据USB插口与PC机通讯，且USB集成ic的描述符载入及各种各样指令情况的解决均根据DSP程序编写保持。

TMS320VC5416是TI的这款16bit指定性能DSP，因为VC5416的功率低、特性高，其分离的指令和数据室内空间使该集成ic具备高宽比的并行操作工作能力，在单周期时间内容许指令和数据一起存储，加上高宽比提升的指令集，促使该集成ic具备很高的与运算速率，一起该集成ic自身具备丰富多彩的片内存储器資源及其多种多样上面外接设备，因而在建筑界获得了普遍的运用。

Cypress企业的CY7C68001EZ-USBSX2是这款性能、方便使用的USB2.0插口集成ic，考虑USB2.0协议书，可工作中在髙速（480Mbps）或飞速（12Mbps）方式下，出示1个操纵端点用以解决USB机器设备的恳求及其4个可配备端点用以传送操纵和网络信号，这4个端点共享资源1个4KB的FIFO室内空间，具有规范的8位或16位外界服务器插口，可无缝拼接联接多种多样规范微控制器，比方说DSP、ASIC和FPGA等，并可依据要求设定为同歩或异步插口，片内集成化锁相环（PLL），该集成ic运用于DSL调制调解器、MP3、SD读卡器、数码科技照机、扫描机、复印机等机器设备。

系统软件的硬件配置接口设计如下图1、图2图示，二者根据统计数据、地址总线及其读、写电源线等开展通讯，CY7C68001的片选数据信号联接至TMS320VC5416的I/O室内空间片选数据信号上，CY7C68001的FIFO拓展在VC5416的I/O室内空间上。

根据DSP与PC机中间的高速通信设计方案

开关电源一部分选用一整片1117将5V变为3.3V供求平衡CY7C68001EZ-USBSX2，仿真模拟地与大数字地中间选用磁珠联接，校准一部分选用RC电路原理，且集成ic材料上详细介绍有典型值100KΩ和0.1μF。

3插口实际操作基本原理

CY7C68001有2个外界插口：

（1）指令插口：用于浏览CY7C68001存放器、Endpoint0缓冲器，及其表达表。

（2）FIFOapi接口：用于浏览4个1K字节数的FIFO中的统计数据。

这2个外界插口均能够根据同歩或异步的方法开展浏览。

本设计方案选用异步的方法开展浏览。依据图3的详细地址分派，运用TMS320VC5416的四根上位详细地址线（A11、A12、A13）联接CY7C68001的FIFOAD0/1/2，用于挑选FIFO2、FIFO4、FIFO6、FIFO8及其指令插口，其详细地址表如下图3图示。CY7C68001的详细地址线FIFOADR［2:0］为100B时，选定CY7C68001的指令口（Command）。根据CY7C68001的指令口，能够浏览37个存放器、Endpoint0缓冲器（64个字节数FIFO）和表达表（500个字节数FIFO）等，对这种存放器开展读写能力方法选用再次寻址方式，即根据指令口即将寻址方式的存放器的子详细地址和实际操作种类（读或写）载入，随后再根据指令口将统计数据读取或载入相对的存放器。

载入指令口的內容称之为命令字，命令字包括要寻址方式的存放器的子详细地址，或要载入存放器的统计数据的高4位或低4位。读指令口务必要跟在给指令口写读命令字以后，读取的为相对存放器的8位统计数据。因此，存放器的写实际操作由3个流程构成：

4USB插口的软件开发

USB插口的软件开发由两一部分构成：一要在PC机Windows中运作USB2.0UTIlity专用工具，是1个Windows图形用户界面手机软件，出示CY7C68001与Windows电脑操作系统的插口程序流程，促使CY7C68001的开发设计越来越简易。二要在在DSP中运作嵌入式应用编程代码，出示硬件配置的驱动器，用于管理方法CY7C68001开展不一样方法的数据处理方法，从而实现USB2.0传送协议书。

4.1USB插口的软件开发步骤

USB插口的软件开发，DSP端编码大概包含DSP集成ic复位（vc5416_init涵数）、USB集成ic复位（sx2_init涵数）、USB集成ic配备程序流程（sx2_setup涵数）及其USB集成ic统计数据读写能力程序流程（sx2_processdata涵数），操作流程如下图4图示。

DSP集成ic复位（vc5416_init涵数）关键担负设定VC5416的输出功率，配备SWCR及其SWWSR存放器，另一个本软件系统选用1个GPIO脚位做为68001的校准数据信号，因此还必须开展有关设定。

USB集成ic复位（sx2_init涵数）关键担负消除Buffer堆栈及其使能VC5416的外界终断INT1，待复位完毕后传出READY终断，这时DSP将描述符载入68001，开展枚举全过程，待枚举根据后传出ENUMOK终断，枚举方法能够选用外界EEPROM根据I2C系统总线通电后从外界导进描述符，也可选用根据运作DSP程序流程从DSP导到68001，本软件系统选用第二类枚举方法。

USB集成ic配备程序流程（sx2_setup涵数）是在指令安全通道（0连接点）接到没法全自动解决的上位机恳求，68001向VC5416传出SETUP终断后实行的程序流程，这时VC5416根据对SETUP存放器持续实行八次读操作步骤就能获得8字节数恳求，系统软件能够响应当恳求或STALL该恳求。

USB集成ic统计数据读写能力程序流程（sx2_processdata涵数）即PC机与USB从机器设备端遵循USB传送协议书开展数据通讯。

CY7C68001的详细地址FIFOAD［2:0］为100时，选定CY7C68001的指令插口。针对指令插口的读写能力要分二步开展，即在READY合理时，先根据指令插口载入要寻址方式存放器的子详细地址和实际操作种类（读或写），以后，在READY再度合理时段2次读写能力指令插口，就能读写能力