基于CPLD的DSP與聲卡的接口技術(shù)
1引言
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/150744.htm使用復雜可編程邏輯器件(CPLD)可提高系統集成度、降低噪聲、增強系統可靠性并降低成本,同時(shí)它不僅具有電擦除特性,而且出現了邊緣掃描及在線(xiàn)編程等高級特性,因而可用于狀態(tài)機、同步、譯碼、解碼、計數、總線(xiàn)接口等很多方面,在信號處理領(lǐng)域的應用也非?;钴S。MAX7000系列是ALTERA公司采用先進(jìn)的0.8μm CMOS EEPROM技術(shù)制造的高性能、高密度的CPLD[1]。MAX7000的結構可完全模仿TFL,并可將SSI,MSI,LSI和傳統PLD的邏輯函數高密度地集成。EPM7128S是MAX7000系列的高密度器件,它有128個(gè)邏輯宏單元和最大100個(gè)輸入,具有在系統編程(ISP)特性,非常適合輸入、輸出端要求較多的邏輯復雜的控制密集型系統。將EPM7128S用到DSP與ISA總線(xiàn)聲卡的接口電路中,不僅使整個(gè)系統體積顯著(zhù)減小,且硬件故障率明顯降低,調試工作也變得很容易。DSP與ISA總線(xiàn)聲卡的接口原理聲卡的工作原理
圖1示出了聲卡的基本工作原理:主機通過(guò)總線(xiàn)將數字化的聲音信號以PCM方式送到數模轉換器(D/A),將數字信號變成模擬的音頻信號;同時(shí)又可以通過(guò)模數轉換器(A/D)將傳聲器或CD的輸入信號轉換成數字信號,送到計算機進(jìn)行各種處理。實(shí)際具體聲卡的硬件結構請參閱有關(guān)資料和手冊。

2.2 WSS兼容聲卡和ISA總線(xiàn)硬件接口
WSS是Microsoft公司為統一聲卡的標準、提供方便的應用而提出的Windows環(huán)境下多媒體擴展定義的音頻子系統標準,它包括硬件平臺和軟件接口。該類(lèi)聲卡的硬件結構主要包括聲音處理芯片/組、功率放大器、總線(xiàn)連接端口、輸入輸出端口、MIDI及游戲桿接口、CD音頻連接器等m。根據實(shí)際需要,只需了解聲卡與ISA總線(xiàn)的接口信號及時(shí)序要求。要實(shí)現DSP對聲卡的直接操作,DSP系統必須提供上述ISA總線(xiàn)信號。
DSP一般可提供數據信號線(xiàn)、地址信號線(xiàn)、IO讀寫(xiě)信號線(xiàn)和READY信號線(xiàn),同時(shí)還有多個(gè)中斷輸入引腳,但并不直接具備DMA功能引腳,這給DSP與聲卡之間的接口帶來(lái)了不便,這也正是筆者所要解決的問(wèn)題。 2.3 TMS320C2XX使用HOLD操作的DMA
TMS320C2XX[~實(shí)現DMA功能的關(guān)鍵是,該類(lèi)芯片提供了兩個(gè)信號引腳:HOLD/INTl和HOLDA,這兩個(gè)信號控制的HOLD操作過(guò)程為:
(1)HOLD,外部設備可以把該引腳驅動(dòng)到低電平從而請求對外部總線(xiàn)的控制。如果HOLD/INTl中斷線(xiàn)被允許,那么這將觸發(fā)中斷。
(2)HOLDA,在響應HOLD中斷時(shí),軟件邏輯可以使處理器發(fā)出HOLDA應答信號,表示它將放棄對其外部總線(xiàn)的控制。根據百Z圃5五,外部地址信號(A15~A0)、數據信號(D15~D0)以及存儲器控制信號(P5,DS,BR,STRB,R/W,RD,WE)被置為高阻狀態(tài)。
從(1)、(2)可以看出C2XX的HOLD操作允許對外部程序、數據以及I/O空間進(jìn)行直接存儲器訪(fǎng)問(wèn),但該功能是在INTl中斷程序中實(shí)現的,因而中斷線(xiàn)INTl對下降沿和上升沿兩者都應敏感。當C2XX檢測到下降沿時(shí),它完成正在執行的當前指令,然后迫使程序控制轉到中斷服務(wù)子程序,此子程序執行IDLE(空閑)指令。根據IDLE,HOLDA變?yōu)橛行Ф獠靠偩€(xiàn)被置為高阻狀態(tài)。只有在檢測到HOLD/INTl引腳上的上升沿之后,CPU才退出IDLE狀態(tài),HOLDA變?yōu)闊o(wú)效,并使外部總線(xiàn)返回到正常狀態(tài)。
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