高速数字信号处理器扩展存储空间的解决方案 摘 要:基于 TI 公司的高速数字信号处理器芯片,详细描述美国 SST 公司推出的 28SF040 闪 存芯片的性能特点,引脚功能,同时给出用其扩展 DSP 芯片的程序存储器空间的硬件设计电路 与软件编程方法. 关键词:TMS320F206,存储器,接口,DSP,信号处理,TI 由于 DSP 具有先进的并行处理结构, 故特别适合于信号处理, 已经越来越多地应用于工业控制领 域和各类仪器仪表的开发设计.TMS320F206 是 TI 公司生产的 16 b 定点 DSP,他有 1 条程序总线 和 3 条数据总线,采用了改进的哈佛结构,管理流水线操作,状态寄存器相当迅速,且内含高度 并行的 32 b 算术逻辑单元,16×16 b 并行硬件乘法器,片内存储器,片内外设,并配备了高度 专业化的指令集,而且功耗相当低,特别适合于信号处理. TMS320F206 的片内存储器有 256 B的DARAM(B0 区),可用做程序或数据存储器;256 B的DARAM (B1 区),用做数据存储器;32 B的DARAM(B2 区),用做数据存储器;32 k的Flash E2PROM, 可用做程序存储器.下面则分别针对具体情况,详细介绍扩展的存储器空间和输入输出的I/O 空间的基本方法. 1 扩展数据空间
TMS320F206 局部数据空间的地址范围可达 64 k×16 b.当对片外的局部数据空间进行访问时, 其外部存储器信号DS(数据存储器选择引脚,51Pin)和STRB(片外访问有效信号,46Pin)均被激 活为低电平.最为简单的扩展硬件接线方法如图 1 所示. 但是在某些工程应用领域,如在开发大型的电力系统高压开关在线自动化监测项目时,64 k 的 数据空间显得非常微小,根本无法满足用 Neuron 神经元芯片以及相应的软件协议等构成的 LonWorks 局域网实时操作控制系统. 在实时操作系统中,不仅需要传输大量的节点信号,还需 要存储庞大的状态信号,数据空间远远大于 64 k,此时就要对数据空间进一步扩展,把数据项 进行分页显示, 例如选用八 D 锁存器 74LS574 来切换页面地址, 同时还要在编译文件中设置对应 的数据空间,具体的硬件连接方式可参考图 2,同时系统编译文件的汇编软件也一并给出.
注意在本例中将 512 k 的 RAM 芯片存储空间分成 8 个数据页,每个数据页的容量是 64 k,在进 行编程时要用数据线来控制选择相应的数据页,74LS574 的 CLK 引脚(11pin)接到译码电路, 输入端引脚接到相应的数据线上.
2
扩展程序空间
TMS320F206 内置的 32 k E2PROM可以作为程序代码区,但其程序存储空间可达 64 b×16 b,即可 寻址的外 部程序存储器达 64 kB.在仿真时,F206 可直接外挂 2 片 64K×8b的RAM,将DSP
的 引脚(控制程序存储器选择,53pin),
引脚,
引脚连接到相应的RAM芯片引脚.但静
态的RAM在断电时无法保存代码,而脱机时无法将 64 k的程序写入F206 片内的 32 k E2PROM区, 故需要用非易失性的外部存储器扩展程序区,推荐使用的EPROM有 27C32,27C256,27C512,或 者考虑选用低密度闪存主要供应商Silicon Storage Technology生产的高速Flash芯片 28SF040, 其可以同时兼作程序区扩展芯片和数据区扩展芯片,而且在掉电后已经写入的数据不会丢失.
TI公司的DSP芯片大多数具有片内引导加载程序. 在复位时,当MP/MC引脚(微处理器/微计算 机引脚)电平为低(DSP工作在微计算机模式),该程序执行片内程序存储器空间的程序代码; 当MP/MC引脚为高电平(DSP工作在微处理器模式),则执行片外程序存储器内的代码.MP/MC 引脚的状态锁存在寄存器PMST(处理器工作方式寄存器)中.寄存器PMST驻留在I/O空间,地址 是FFECH,可以用软件读出或修改.PMST寄存器复位时状态值为 0006H,但要注意其中的bit0 在 复位时采样MP/MC引脚上的逻辑电平,并且将bit0 置成此值,该位也可以用软件方法进行置位; bit15(FRDN位)控制选择 引脚信号或者是颠倒的R/W信号作为DSP芯片 45 脚的输出信号;
bit2(DON位)和bit1(PON位)控制片内的 4 kSARAM映射到程序空间还是数据空间,如表 1 所 示.
特别强调在使用外部 ROM 扩展程序空间时一定要注 意 PMST 寄存器的配置, 可参考下面给出的命 令文件进行软件编程,该程序已经成功应用于电力系统的避雷器全自 动测试仪,而且取得了很好的效果.
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高速数字信号处理器扩展存储空间的解决方案
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