ADSP21160實(shí)現數字信號處理系統

本文使用ADI 公司的ADSP21160為主處理器搭建了信號處理硬件平臺，給出了對系統的構思及具體電路設計，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

　　ADSP21160采用超級哈佛結構，片內有 4 套獨立的總線(xiàn)，分別用于雙數據存取、指令存取和輸入 /輸出接口，片內集成了處理器核(包括運算單元、控制單元、地址產(chǎn)生器和總線(xiàn)、中斷、寄存器等)、大容量雙端口靜態(tài)存儲器、程序 /數據外部總線(xiàn)及多處理器接口、輸入 /輸出控制器等數字信息處理系統的主要功能塊。

　　硬件系統的設計思路

　　下面從數據的輸入輸出，系統的上電運行，系統的電源配置及電路控制等方面簡(jiǎn)單介紹系統的設計思路。

　　1. 首先考慮數據傳輸。外部設備(接收機)通過(guò)50針接口將數據經(jīng) ADSP21160處理后轉換成串行數據輸出，傳遞給外設(控制器)及計算機。為了電路系統的保密性以及便于系統中一些邏輯控制電路的實(shí)現，在A(yíng)DSP21160和50針接口之間增加了一個(gè)CPLD控制電路。

　　2. 為了上電后系統可以自行運行，需要給DSP配置一個(gè)外接FLASH,并將計算程序預先燒寫(xiě)FLASH中。通過(guò)配置ADSP21160的引導方式，系統上電后，ADSP21160可自動(dòng)從FLASH中讀取程序并運行。

　　3. 由于A(yíng)DSP21160只有4Mbit的內部存儲空間，且等分為數據存儲空間和程序存儲空間兩部分.。為了系統及程序今后升級的方便，使用SRAM配置了512K×32位的外部存儲空間。

　　4. 由于A(yíng)DSP21160的串行口不是通用的UART串口，而系統和計算機均要求串行數據輸出，故系統中需要一個(gè)并串轉換芯片來(lái)輸出運算結果。

　　5. 由于外部只提供+5V直流電源，而ADSP21160要求+3.3V的接口電源及2.5V的內核電源，故系統內部器件也相應的盡量選擇+3.3V器件，故系統需要一個(gè)DC/DC轉換芯片將+5V電源轉換成+2.5V及+3.3V的電源輸出。

　　系統的各功能模塊設計

　　1.電源模塊設計

　　在系統的設計中，由于A(yíng)DSP21160的外部接口電源是+3.3V，故為了簡(jiǎn)化電路及提高電路板的性能，在其他器件的選擇上，也盡量選擇了+3.3V器件。少數難以找到+3.3V電源的器件，在不影響接口及功能的情況下，選擇了+5V器件。另外ADSP21160還要求+2.5V的內核電源及+2.5V的模擬電源(供ADSP21160的內部鎖相環(huán)使用)。而外部給系統提供的是+5V的電源。綜合以上要求考慮，系統需要一個(gè)DC/DC轉換模塊，輸出+3.3V及+2.5V電壓，并將+2.5V電源分成數字及模擬兩路。

　　ADSP21160要求內核電源供電早于外部口供電，否則可能導致DSP啟動(dòng)異?；虺绦驘o(wú)法加載。故在電源設計中考慮到這個(gè)問(wèn)題，決定使用DC/DC的+2.5V輸出端經(jīng)過(guò)延時(shí)電路接到+3.3V輸出使能端，很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。

　　綜合系統對電壓和電流的具體要求，本硬件系統選擇了TI 公司的TPS767D301作為DC/DC轉換芯片。其輸入為+5V電壓，輸出一路+3.3V電壓及一路+1.8V或+2.5V可調電壓，電流最大輸出為1A。

　　2.DSP主模塊設計

　　時(shí)鐘驅動(dòng)：ADSP21160需要外部時(shí)鐘驅動(dòng)，故外接時(shí)鐘是必不可少的。其內部特有的鎖相環(huán)設置可以將內部的運算頻率倍頻至外部時(shí)鐘頻率的2、3或4倍，最高的核時(shí)鐘頻率為80MHz。這樣，就可以在外部頻率(數據傳輸頻率)較低的情況下，實(shí)現內核處理器的高速運行。