基于TMS320F2812的双机信息处理系统设计

部分。由于两片F2812 DSP的引脚连接基本相同，按照通用性强、接口清晰简捷、资源引出最大化、兼顾构建双机平台的设计思想设计单一F2812 DSP模块，再由单一F2812 DSP模块组建双机平台原理样机。这样只需要设计出一种F2812 DSP的PCB板，降低了风险，节省了时间和加工费用。在双机平台原理样机调试通过、软件调试通过和系统正常运行的基础上，可以再进行F2812 DSP双机平台的整体模块二次设计。

单F2812 DSP的电源、地线、外部地址总线、外部数据总线、外部控制总线、外部中断源、时钟电路、复位电路、锁相环、JTAG接口、A/D输入、SCI-A/B串口、SPI串口、GPIO等连线原理图如图2所示。

2.2 F2812 DSP外部扩展存储器接口设计

F2812的外部接口(XINTF)映像到5个独立的存储空间。由于F2812采用统一寻址方式，扩展的外部存储空间既可以作为数据存储器，也可以作为程序存储器。每个XINTF区都有一个片选信号，当对一个特定区域进行访问时这些信号就会出现。本系统设计为了扩大F2812 DSP的存储空间，合理分配DSP外部存储器扩展空间，提高数据处理速度和处理能力，需要外扩存储器。所以F2812 DSP的三个引脚XZCS0AND1、XZCS2、XZCS6AND7作为外部扩展存储器的片选信号，这样极大方便了外部存储器的扩展。根据每个区容量的大小，外扩了一片静态存储器(SRAM)，选用ISSI公司SRAM IS61LV-25616；同时考虑到编程需求以及升级，本系统设计充分利用了F2812 DSP良好的扩展性能，将Flash扩展至512 K，选用SST公司Flash存储器SST39VF-800A；另外，外扩的双口RAM(DARAM)用来缓冲DSP和其他器件(可以是DSP构成的双机系统)交换的数据，选用IDT公司的IDT70V27S/L。

IS61LV25616是256 Kxl6高速CMOS工艺3.3V单电源供电的静态随机存储器。SST39VF 800A是512 K×16的3.0 V~3.6 V单电源供电的Flash。IDT7OV27S/L是32 Kxl6高速3.3 V单电源供电双端口静态随机存储器。外部扩展存储器空间及映射地址范围参见表l。

2.3 信号调理模块

F2812片内ADC模块的模拟输入电压范围为0 V~+3 Vp-p，其引脚最大输入电压范围是-0.3V~+4.6 V。因此需要对4路模拟输入的双极性信号进行调理，调整到相应的范围内，再输入到F2812的ADC模块。

信号调理电路采用运算放大器OP37或AD811构成一级反相放大电路，图3给出了单通道信号调理电路原理图。手动调节电位器Wl和WFl可以获得0.1~10倍的反相增益，C1、R3、R4、Dl、D2组成直流偏置电路，将运放输出±1.5Vp-p以内的双极性信号叠加+1.5 V直流偏置电压，转换为0 V～+3Vp-p单极性信号输入ADC。

采取以下三种措施，基本消除了通道间的信号串音现象：模拟信号采用单芯屏蔽线传输；各个模拟通道独立的电源滤波电路；各通道之间设置地线隔离。OP37是精密测量运算放大器，AD8ll是高速视频运算放大器。

2.4 D/A模块

本模块采用DAC8544，DAC8544是采用+2.7V～+5.5 V单电源供电、16位分辨率、电压输出、4通道、并行接口的数模转换器。为实现8通道并行输出，要使用两片DAC8544。为了可选择4路输出，加入了单刀双掷模拟开关MAX4780，它具有+1.6 V～+4.2 V单电源供电、快速开关(Ton=20 ns，Toff=8 ns)等优点。通过开关关掉一个DAC8544的输出，就可以实现4路输出与8路输出的转换。D/A模块的原理图如图4所示。

3 F2812双机平台系统软件设计

F2812 DSP得到Tl强大的软件开发工具的支持。CCS(Code Composer Studio)是TI开发的一个完整的DSP集成开发环境，也是目前使用最为广泛的DSP开发软件之一。现在，TI所有的DSP都可以使用该软件工具进行开发。在CCS中，不仅集成了常规的开发工具，如源程序编辑器、代码生成工具(编译、连接器)及调试环境，还提供了DSP/BIOSTM开发工具。DSP/BIOSTM是一个简易的嵌入式操作系统，它能大大方便用户编写多任务应用程序。使用DSP/BIOSTM后，同时还能增强对代码执行效率的监控。目前，DSP/BIOSTM已经成为DSP开发过程中最重要的工具。作为DSP的实时分析工具，DSP/BIOSTM提供了优先次序时间表及介于主机与目标DSP之间的RTDX(tm)数据链路。借助于CCS及DSP/BIOSTM这两大工具，可大大缩短DSP产品开发周期，加速产品投向市场。

F2812 DSP双机平台中，A机和B机的分工不同，A机处于系统的最前端，直接面向物理信号，外设功能单一，具有任务量少、时序严格、及时响应的特点，其主要任务是A/D、D/A实时变换和数据实时传输；B机扩展了