TLC320AD50C的数据传输时序图
该器件采用两组模拟输入和两组模拟输出， 有足够的共模抑制能力，可以工作在差分或单端 方式。 当模拟输出时，输出端常接600Ω负载。 TLC320AD50C的工作由7个控制寄存器控制。
控制寄存器1：软件复制以及DAC的16位或15+1位 模式选择。
控制寄存器2：ADC的16位或15+1位模式选择， 控制寄存器4：选择输入和输出放大器的增益。通 过选择N确定采样速率fs。
由于DSP系统的时钟频率较高，在运行时难以避免发生干扰和 被干扰的现象。严重时系统会现死机或程序“跑飞”现象。 为了克服这种情况，除了在软件上作一些保护措施外，硬件 上也必须作应的处理。硬件上最有效的保护措施就是采用所 谓的“看门狗”(Watch dog)电路。“看门狗”电路就是具有 监视功能的自动复位电路。这种电路除了具有上电复位功能 外，还具有监视系统运行并在系统发生故障或死机时再次进 行复位的能力。右图所示的电路就是具有“看门狗”的复位 电路
5).DSP算法的验证
(1).尽量采用成熟的通用的算法进行技术集成在工程
上要防止别出心裁, 在算法设计上同样适用. 在做
基础研究时要力求创新, 但在工程上要尽量使用成
熟可靠的设计。 (2).尽量使用一些工具, 而不是用原始的方法去做。
目前市场上常见的工具
• SPW(Signal Process Workstation), 即 信 号
成熟算法, 可以花钱买时间, 加快项目进度。
DSP系统的设计过程
1. 根据应用系统的目 标确定系统的性能 指标、信号处理的 要求用数据流程图 等来描述； 2. 根据系统的要求进 行高级语言的模拟； 3. 设计实时DSP系统， 包括硬件设计和软 件设计两个方面； 4. 硬件和软件调试； 5. 软件脱离开发系统 而直接在应用系统 上运行。
DSP 应用 定义系统性能指标
选择 DSP 芯片
软件编程

硬件设计
软件调试
硬件调试
系统集成
系统测试和调试
DSP系统的设计流程
二、硬件电路设计
一个DSP的应用系统，既可以是独立的DSP 应用系统，也可以是有普通MPU一起构成的主从 系统。一般说来，常规的DSP应用系统都具有如 图所示的结构。对于一个DSP应用系统，其硬件 设计主要有如下几个部分： (1)复位电路； (2)时钟电路； (3)外部存储器与并行I/O接口电路 ； (4)串行I/O接口电路； (5)BOOT设计。 对于DSP的主从应用系统，则还要考虑主 从微处理器之间的通信接口问题。
采样精度；需要多大的存储器; 对外通信的接口
和通信方式。
3). 多处理器件的通信
通信的常规方式有:
• 双口RAM。 它是一个特殊的RAM, 有两套地址线,
两套数据线, 两套读写, 两个CPU, 可以很透明的
访问. 但价格贵, 容量小。 • 双址RAM。 这是双口RAM的变形, 类似于“乒乓” 方式工作, 可以用总线方式切换 • FIFO(先进先出)
用；
(4)精度；
(5)成本；
(6)可靠性；
(7)方便开发和使用；
(8)与其它系统的配合；
如:设计PC机上的DSP卡, 就应注意PC机的环境, 如何与PCI总线打交道的问题等； (9) 系统的可升级性和可移植性； 等等。
3).决定从哪一层开始介入开发 4). 目标的区分
(1). 目标是产品
a. 通用评估板 b. 专用芯片 (2). 目标是项目 进行系统集成
如果选择PLL(D7=0)， 则fs=MCLK/128N，
否则(D7=1)， fs=MCLK/512N。其中，N=1~8。
该器件工作方式的设定和采样频率均可由外 部编程来实现，所以TLC320AD50C使用灵活、设置 容易，与TMS320VC54x的连接易于实现。
(2)C54x与TLC320AD50C硬件连接
在设计外部存储器的接口时主要考虑两个问 题：一是速度问题，二是 DMA( 直接存储器访问 ) 接口问题。 先讨论存储器接口的速度问题。对于快速的 存储器，即存取时间＜ 20ns 的器件，可以直接 与’54x系列DSP接口；而对于慢速存储器器件， 则DSP在访问时需要插入等待状态。由于’54x系 列具有内部的可编程等待状态发生器，所以不需 要外接其它的逻辑电路便可与慢速存储器接口。 与其它系列的DSP相比，’54x与存储器的接口更 方便、更简洁。下图为 DSP 与存储器接口的电路。
DSP应用系统结构框图
在设计’54x系列DSP的应用系统时，可以 采用如图所示的DSP的电路框图。
1. 复位电路
为使芯片初始化正确，一般应保证 RS 为低至少持续 5 个 CLKOUT 周期，即当速度为 25ns 时约为 125ns 。但是，由于在上电后， 系统的晶体振荡器往往需要几百 ms的稳定时间，所以，RS为低 的时间主要由系统的稳定时间确定，一般为 100ms~200ms 。图 (a)为一简单的复位电路，其位时间由R和C确定。取R＝100k， C ＝ 4.7uF ，复位时间约为 167ms ，满足复位要求。为提高可靠 性，图(b)所示的电路增加了一个斯密特门电路使复位。
用稳压方式。
•电流供电 最经典的方式是恒流源方式, 如电话机的供 电方式。
电池供电 如手机, MP3等便携方式
耦合供电 如鼠标的供电方式
5).可测试性和可维护性
硬件方案无论是自己设计还是购
买 , 都需要注意这个问题 . 特别是产品 ,
由于是生产线造作 , 特别要注意设计要方 便生产线生产。
4.ＤＳＰ软件方案选型
数据经C54x的McBSP与外设TLC320AD50C的通信通过 DR和DX引脚传输，控制信号则由CLKX, CLKR, FSX, FSR等4个引脚来实现。CPU读取DRR[1,2]的数据实现 接收，并且可以对DXR[1,2]写入数据实现发送。接收 和发送帧同步脉冲由外部脉冲源驱动。当FSR和FSX都 为输入时(FSXM=FSRM=0，外部脉冲源驱动)，McBSP分 别在CLKR和CLKX的下降沿检测，且DR的数据也在CLKR 的下降沿进行采样。
控制信号HLOD和HLODA用 于DSP的DMA接口。DSP在 接收到外设提出的DMA请 求信号HLOD后，DSP交出 总线和地址总线的控制 权(使数据总线和地址总 线为高阻态)，再把 HLODA拉低，指示外设可 以接管数据总线和地址 总线，进行DMA操作。
I/O接口的方法与外部存 储器的接口方法相同， 只是采用控制信号 IOSTRB代替MSTRB。
式。
4). 模块化设计 5). 尽量购买现成的算法模块 例如： TI 推出了一个 Express DSP 环境 , 也就是 在 CCS(Code Computer Studio) 环境下定义了一
个算法标准 , 对TI DSP算法的输入输出 , 变量调
用等规定了一个算法框架。 在写算法时都按照
Express DSP框架, 有利于工艺上的应用。 购买
• 双向I/O
• 高速串口
• 标准接口
4). 供电方式 •多电源, 电压供电 在一块板子上可能有多电源, 5v, 3.3v, 2.5v, 1.8v, 这些电压都可能存在, 在有A/D, D/A时, 还 要考虑模拟电源, 最好将模拟和数字电源分开。模 拟电源采用DC-DC方式, 为了防止高频干扰, 最好采
可编程性好，有灵活的可编程平台，便于更新算法。
例如：Modem从28.8K升级到33.6K，就是利用程序分 装，将大部分程序存在FLASH中，可用编程方法升级。
目标产品的高性能，对重要技术发展有很大影响。 例子：硬盘技术。
2.ＤＳＰ系统需求分析
１)．建立项目的目标
需求分析的目的就是我们究竟要做什么？ 把要做什
(4).移植
(5).运算量的分析
指标就是多少个 MIPS, 至少要估出一个上限。
3.ＤＳＰ硬件方案选型
1). DSP的实现方式 a. 通用的DSP芯片 b. 专用DSP芯片 c. FPGA d. 存储器等其它方法 例子: 用存储器实现乘法器
2). DSP的周边器件
主要是A/D, D/A,考虑多高的采样频率,
具有“看门狗”的复位电路
2. 时钟电路
DSP提供时钟的最简单、常用的方法是利用DSP芯片内部提供的 时钟振荡电路。在DSP 芯片的引脚Xl 和X2/CLKIN之间接一枚晶 体，如图所示，即可为 DSP产生稳定的时钟信号。但应该注意 的是，时钟电路的走线应尽量地短，以避免产生高频辐射干扰。 另一种更简单可靠的方法是采用成品的晶体振荡器电路。这是 一种厚膜电路，其内部已封装好晶体和电容以及相应的电路， 只需要加上电源，在其输出端就可以得到所需的时钟。用于 DSP系统时，从引脚X2/CLKIN输入时钟信号，引脚X1悬空即可。 电路如图所示。
2).全高级语言，这种方案的优点是结构性 , 可维
护性很好, 但代价是效率很低 , 主要是C语言编
1).全汇编方案，这种方案只适用于比较小的程序。
译器的效率太低。
3). 混合语言编程，主程序全部用 C 语言编写 , 这
样结构性很好 ; 需要提高速度的地方 , 用汇编
写 , 用 C 语言调用。这是目前主要使用的编程方
4 串行I/O接口电路
’54x 系列的同步串行 I/O 接口和缓冲串行 I/O接口通常用来与ADC和DAC或CODEC接口。 偶尔用来与串行存储器或其它微控制器等 的接口。 而时分多路 (TDM) 串口则主要用于多微处 理器之间的通信。
举例
C54x与TLC320AD50C的接口
(1)音频模拟接口芯片TLC320AD50C。 TLC320AD50C是TI生产的∑-△型单片音频接 口芯片，内部集成了16位A/D和D/A转换器，采样 速率最高可达22.05kHz，其采样速率可通过外部 编程来设置。在TLC320AD50C内部数／模转换之 前有插值滤波器，而在模/数转换之后有抽样滤 波器，接收和发送同时进行。 TLC320AD50C与TMS320VC54x之间采用串行通信方 式，有两种数据传输模式；16位传输模式和15+1 位传输模式。若采用15+1位传输模式，其中的D0 位用来表示二次通信。