TMS320VC5402开发板的研制.doc

TMS320VC5402开发板的研制.docTMS320VC5402开发板的研制
TMS320VC5402具有如下特点:
•采用TMS320VC54X系列CPU内核,有40位的算术逻辑运算单元(ALU),包括2个独立的40位累加器和1个40位的桶形移位寄存器;
•速度快,指令周期为10ns,运算能力为100MIPS;
•强大的寻址能力,1M16bit最大可寻址外部存储空间,内置16K16bit RAM,4K16bit ROM;
•1个1717-bit的并行乘法器和一个40位的专用加法器,乘法器/加法器单元可以在一个流水线状态周期内完成一次乘/累加(MAC)运算。
•先进的多总线结构(1条程序总线、3条数据总线和4条地址总线),多条数据总线可以同时读取多个数据,使得指令集的功能更强,效率更高。
•支持JTAG硬件仿真。
TMS320VC5402采用增强型哈佛结构,流水线操作,大大提高了指令的执行速度。具有高度平行和硬件逻辑的CPU设计,更加快了指令的执行速度。TMS320VC5402的指令系统是与其它数字信号处理器一脉相承的,它提供了丰富的乘累加指令,这使得许多数学算法实现起来更加方便快速。是一款低功耗、高性能处理能力的理想微处理器。
2 TMS320VC5402开发板的设计
由于TMS320VC5402的语音处理方面的广泛应用,为此我们研制了一块较实用的开发板。该开发板具有如下功能:
(1)支持JTAG仿真。
(2)当器件被配置为微计算机方式时,片内的ROM可被访问。包括烧录和脱离仿真器运行。
(3)当器件被配置为微处理器方式时,器件能够访问外部存储器。
(4)对常用引脚进行了扩展,便于用户使用。主要有串行通讯模块、A/D模块,多路信息采集模块、CPLD译码模块和一些通用数字I/O。
(5)另外还有测试指示灯和电源指示灯等。
该开发板的结构框图如图1所示。
JTAG仿真头
TMS320VC5402具有专门用于串行扫描仿真口(JTAG口)的引脚,该仿真口允许对TMS320VC5402进行非侵入式仿真。这种仿真方式与传统的全电路仿真相比,具有明显的优点。这些优点是:(1)不介入系统,即使DSP焊接到了目标系统,仍可以方便的调试。(2)易于安装,方便系统在线调试。(3)对信号没有负载问题。用户板仿真插座必须具有14引脚的管座(两排,每排七个引脚),其连接见图2,其中EMU0和EMU1是仿真引脚信号,为了在仿真器和JTAG目标系统(硬件仿真器)之间提供高质量的信号,用户必须提供正确的信号缓冲,,以提供小于10μs的信号上升时间。
TMS320VC5402具有16K*16bit的片内双口RAM和4K*16bit的片内ROM,片内ROM通常不用,而是采用外接程序存储器装载程序到片内RAM中后再运行。另外,考虑到在系统运行中,DSP往往要做大量的数据处理工作,经常有一些采集到的或生成的数据需要及时的进行存储和调用。因此,TMS320VC5402 片内16K字的RAM空间显然不太够用。为了适应大量数据存储和计算的需要,在开发板中对DSP扩展了存储容量为4Mbit(256K*16bit)的CMOS多功能Flash(MPF)芯片SST39VF400作为外部程序存储器、64K字的IS61LV6416L芯片