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基于DSP TMS 3 2 0F2 8 1 2的智能接口板设计

发布时间:2020-06-28 发布时间:
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0 引言
随着电子技术的发展,数字电路的集成度和性能有了非常大的提高,因此可以在单板上实现复杂的电路功能,本设计就是在TI公司高集成度的TMS320F2812处理器上设计外围接口电路,实现多路高速ARINC429接口、高速RS422接口、高速RS232接口,由于该款DSP的卓越性能,其接口板具有强大的多路接口通讯实时处理能力,同时由于该接口板的通讯接口都是标准接口,物理结构为PMC底板结构,所以具有一定的通用性。

1 系统设计
接口板采用TMS320F2812处理器,对串行数据的接收和发送采用智能控制方式,它通过一个512k(32k×16)双端口存储器(DPRAM)实现与主处理机的数据交互,双端口存储器与主处理机之间为PCI总线接口,物理连接方式为PMC标准插座。模块功能框图见图1。限于篇幅,本文主要介绍局部总线端电路设计,与主机接口端的PCI设计另有文章介绍。


接口板主要有如下的功能部分组成:
·处理器电路,数据处理器TMS320F2812,主频150MHz,集成128k字容量程序FLASH,18k字容量SARAM;
·双口RAM IDT70V27,容量为32k×16bit;
·时钟和复位电路,MAX791;
·10路全双工RS422串行接口电路,TL16C554;
·2路全双工RS232串行接口电路;
·4收2发ARINC429接口,DEI10l6A,BD429A;
·PCI总线接口电路PCI9054;
·逻辑控制电路XC95288XL;
·提供+5V转+15V,-15V电路,DCP020515DP,负载80mA。
1.1 处理器及存储电路
1.1.1 处理器
处理器选用TI公司的16位TMS320F2812芯片,主频可达到150MHz。主要特点如下:
·150MIPS运行速度;
·集成128k字容量程序FLASH,18k字容量SARAM;
·56路独立的可编程多路复用I/O引脚;
·锁相环(PLL)模块;
·3个32位定时器
·2个串行通信接口SCI;
·1个串行外设接口SPI;
·16路ADC(12bit);
·2路eCAN接口;
·3个可屏蔽中断;
·JTAG接口;
·哈佛结构。
本接口板在设计中用到TMS320F2812处理器的数据处理功能、存储器功能、通用IO功能、串行通信功能和JTAG接口。16位地址线A15~A0,16位数据线D15~D0。
TMS320F2812处理器地址空间映像如图2所示。


该接口板地址分配如表1所示。


1.1.2 存储电路
在实时系统中,串行数据的采集及交换是影响系统开销的瓶颈之一,在这类系统中,数据交换要求的通讯速率往往很高。传统的并行接口和串行接口设计无论在通信速率,还是在可靠性方面都不易满足要求。而双端口RAM则是一个较好的实现方案。双端口RAM的优点是通讯速度快,实时性强,接口比较简单,两边CPU都可主动进行数据传输,因而可在这类设计中广泛应用;其缺点是成本高,需要克服竞争现象。



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