5.由于外部只提供+5V 直流电源,而 ADSP21160 要求+3.3V 的接口电源及 2.5V 的内核
电源,故系统内部器件也相应的尽量选择
+3.3V 器件,故系统需要一个 DC/DC 转换芯片将
+5V 电源转换成+2.5V 及+3.3V 的电源输出。
系统的各功能模块设计
电源模块设计
在系统的设计中,由于
ADSP21160 的外部接口电源是+3.3V,故为了简化电路及提高
电路板的性能,在其他器件的选择上,也尽量选择了
+3.3V 器件。少数难以找到+3.3V 电源
的器件,在不影响接口及功能的情况下,选择了
+5V 器件。另外 ADSP21160 还要求+2.5V
的内核电源及
+2.5V 的模拟电源(供 ADSP21160 的内部锁相环使用)。而外部给系统提供的是
+5V 的电源。综合以上要求考虑,系统需要一个 DC/DC 转换模块,输出+3.3V 及+2.5V 电压,
并将
+2.5V 电源分成数字及模拟两路。
ADSP21160 要求内核电源供电早于外部口供电,否则可能导致 DSP 启动异常或程序无
法加载。故在电源设计中考虑到这个问题,决定使用
DC/DC 的+2.5V 输出端经过延时电路
接到
+3.3V 输出使能端,很好的解决了这个问题。
综合系统对电压和电流的具体要求,本硬件系统选择了
TI 公司的 TPS767D301 作为
DC/DC 转换芯片。其输入为+5V 电压,输出一路+3.3V 电压及一路+1.8V 或+2.5V 可调电压,
电流最大输出为
1A。
DSP 主模块设计
时钟驱动:
ADSP21160 需要外部时钟驱动,故外接时钟是必不可少的。其内部特有的
锁相环设置可以将内部的运算频率倍频至外部时钟频率的
2、3 或 4 倍,最高的核时钟频率
为
80MHz。这样,就可以在外部频率(数据传输频率)较低的情况下,实现内核处理器的高速
运行。
在本系统中,为了提高系统的高频炕干扰能力及降低系统的设计难度,在对系统运行
速度影响不大的情况下
(由于系统的主要耗时集中在矩阵的处理运算上,数据传输相对而言
只占其全部运行时间的几十分之一
),外部选择了 20MHz 的驱动时钟,再设置内部锁相环
为外部时钟的
4 倍,实现其内部的高速运算。
程序加载:
ADSP21160 需要外接一个 14 针的 JTAG 接口,通过使用 ADI 公司提供的
ICE 仿真器,从计算机下载编制好的用户程序,装入 ADSP21160 的内部存储器或外接
FLASH 中。
外部器件选通:
ADSP21160 配置了/MS3~/MS0 四个外部引脚,用于外部器件的选通。
在同一时间,只其中允许一个有效
(低电平)。这些引脚分别连接于 FLASH、SRAM、并串转换
芯片
(ST16C550)的使能端,用于选通这些部件以及用于与外部接收机的数据通信。CPLD 由
于关系到数个器件的逻辑功能,故长期处于工作状态
(使能端直接接地)。
FLASH 加载及外扩存储器模块设计
FLASH 加载模块:为了系统能够在上电后自动运行,为 ADSP21160 配置了外接