基于SPI方式DSP外部E2PROM接口設計

0 引 言
近年來(lái)，隨著(zhù)DSP技術(shù)的普及、高性能DSP芯片的出現，DSP已越來(lái)越多地被廣大的工程師所接受，并越來(lái)越廣泛地被應用于各個(gè)領(lǐng)域，例如：語(yǔ)音處理、圖像處理、模式識別及工業(yè)控制等，并且已日益顯示出其巨大的優(yōu)越性。DSP是利用專(zhuān)門(mén)或通用的數字信號處理芯片，以數字計算的方法對信號進(jìn)行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾能力強、體積小及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，滿(mǎn)足了對信號快速、精確、實(shí)時(shí)處理及控制的要求。
在語(yǔ)音處理、圖像處理、模式識別及工業(yè)控制中，少不了對必要的數據進(jìn)行存儲保護。如果存儲在內外RAM之中，掉電數據就丟失，起不到保護數據的作用；存儲在FLASH中，由于對FLASH進(jìn)行數據寫(xiě)入時(shí)，要先進(jìn)行擦除操作，然后才能整頁(yè)的寫(xiě)入，如果每次寫(xiě)入的數據比較少，這樣就要占據很大的CPU時(shí)間，操作比較麻煩。
針對這些缺點(diǎn)，根據多年的研發(fā)經(jīng)驗，結合實(shí)際，提出一種基于SPI方式的外部數據擴展方式。本文所用到的數據存儲器是Xicor公司生產(chǎn)的帶有塊鎖保護的4 Kb CMOS串行E2PROM X5043(接口符合SPI協(xié)議)。該器件利用Xicor專(zhuān)有的直接寫(xiě)入晶片，提供最小為10萬(wàn)次擦寫(xiě)和最少100年的數據保存期。數據寫(xiě)入之前不需要外部進(jìn)行擦除操作，芯片本身自動(dòng)完成。同時(shí)X5043還具有上電復位、看門(mén)狗定時(shí)器、電源電壓監控四種常用的功能。這種組合不但降低了系統成本、減少了電路板空間，還增加了系統可靠性。

1 SPI協(xié)議
圖1是典型的SPI協(xié)議。SPI協(xié)議采用主從設置，相互連接的設備中一個(gè)作為主設備，其他的設備作為從設備。接口連線(xiàn)主要包括4條信號線(xiàn)：串行數據輸入信號線(xiàn)，(Master In Slave Out，MIS())；串行數據輸出信號線(xiàn)(Master Out Slave In，MOSI)；移位時(shí)鐘信號線(xiàn)(SCK)；從設備片選信號線(xiàn)(SS)。

2 VC5402的多通道緩存串行口(McBSP)
2．1 McBSP的功能特點(diǎn)
TMS320V5402是TI生產(chǎn)的第二代低功耗定點(diǎn)數字信號處理器，提供了兩個(gè)高速、全雙工、多通道緩存串行口，每個(gè)串行口可以支持128通道，速度達100 Mb／s。McBSP是在標準串行接口的基礎之上對功能進(jìn)行擴展，因此，具有與標準串行接口相同的基本功能：
(1)全雙工通信；
(2)擁有兩級緩沖發(fā)送和三級緩沖接收數據寄存器，允許連續數據流傳輸；
(3)為數據發(fā)送和接收提供獨立的幀同步脈沖和時(shí)鐘信號；
(4)能夠與工業(yè)標準的解碼器、模擬接口芯片(AICs)和其他串行A／D和D／A設備直接連接；
(5)支持外部移位時(shí)鐘或內部頻率可編程移位時(shí)鐘。
此外，McBSP還具有的其他特殊功能，本文所用到的有：
(1)串行字長(cháng)度可選，包括8，12，16，20，24和32位可選。
(2)進(jìn)行8位數據傳輸時(shí)，可以選擇LSB或MSB為起始位；
(3)幀同步脈沖和時(shí)鐘信號的極性可編程；
(4)內部時(shí)鐘和幀同步脈沖的產(chǎn)生可編程，具有相當大的靈活性。