课程设计基于的最小系统设计.doc

物理与信息工程学院

DSP技术及应用课程设计汇报

课题名称: 基于TMS320F2812DSP最小系统设计
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指导老师:

一、 系统结构
一个经典DSP 最小系统如图1所表示,包含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 通信需要, 最小系统通常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 系统通常都采取多电源系统, 电源及复位电路设计对于系统性能相关键影响。TMS320F2812是一个较低功耗芯片,核电压为1. 8V, IO电压为3. 3V。这里采取TI企业TPS767D318电源芯片。该芯片属于线性降压型DC/ DC 变换芯片,能够由5V 电源同时产生两种不一样电压( 3. 3V、 1. 8V 或2. 5V ) , 其最大输出电流为1000mA, 能够同时满足一片DSP 芯片和少许外围电路供电需要, 如图2 所表示。该芯片自带电源监控及复位管理功效, 能够方便地实现电源及复位电路设计。复位电路原理图如图3 所表示。
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时钟能够有两种连接方法, 即外部振荡器方法友好振器方法。假如使用内部振荡器, 则必需在X1/ XCLKIN和X2两个引脚之间连接一个石英晶体。假如采取外部时钟, 可将输入时钟信号直接连到X1/ CLKIN 引脚上, X2 悬空。这里采取是外部有源时钟方法, 直接选择一个3. 3V 供电30MHz 有源晶振实现。系统工作是经过编程选
择5 倍频PLL 功效, 可实现F2812 最高工作频率( 150MHz)。晶振电路如图4 所表示。

图4 晶振电路
（3）DSP与JT AG接口设计
DSP 仿真器经过DSP 芯片上提供扫描仿真引脚实现仿真功效, 扫描仿真消除了传统电路仿真存在电缆过长会引发信号失真及仿真插头可靠性差等问题。采取扫描仿真, 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 所表示。

图5 JTAG 接口电路
（4）DSP串行接口设计
因为TMS320F2812中SCI 接口TT L 电平和PC 机RS-232C 电平不兼容, 所以连接时必需进行电平转换。本设计选择符合RS-232 标准MAX232N 驱动芯片进行串行通信。MAX232 芯片功耗低, 集成度高, + 5V 供电, 含有两个接收和发送通道, 刚好与T MS320 F2812 两个SCI ( A 和B) 接口相匹配。电路设计如图6 所表示。

图6 RS- 232 接口电路
（5）通用扩展口设计
考虑到系统通用性问题, 本系统设计时将F2812全部非空引脚全部引出, 而且根据其功效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, 表明系统硬件基础正常。
( 2) 事件管理器产生PWM 波功效测试
TMS320 F2812 内核集成两个事件管理器( EVA 和EVB) 提供了强大控制功效, 尤其适合运动控制和电机控制等领域。F2812 每个事件管理器模块能够同时产生8 路脉宽调制( PWM) 信号,包含3 对由完全比较单元产生死区可编程PWM信号以及由通用定时器比较器产生2 路独立PWM 信号。
( 3) 基于串口通信数据采集功效测试
F2812 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。另外, 芯片上集成了一个12 位ADC, 含有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数据采集功效测试[ 3] 。分别对由函数发生器产生方波、 正弦波和三角波采样,然后再将数据经过串口传输到PC。
四、 心得体会
这是本学期第二个课程设计, 现在深切体会到课程设计在大学生学习过程中是多么关键, 它使我在实践中了巩固了所学知识、 让我学到了很多在课堂上根本就学不到知识,开阔了视野, 增加了见识, 也为以后学习工作打下了坚实基础。
五、 参考文件
[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, , 3: 38-40
[2] 苏奎峰等编著. TMS320F2812原理与开发[ M] . 北京: 电子工业出版社,
[3] Texas Instruments, TMS320F281xADC Calibration Reference Guide ( Rev. A) .