tms320vc5402(vc5402)是德州儀器公司推出的具有較高性價(jià)比的定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器。vc5402增強(qiáng)外設(shè)由軟件等待狀態(tài)發(fā)生器、鎖相環(huán)時(shí)鐘發(fā)生器、6通道直接存儲(chǔ)器訪問( dma)控制器、增強(qiáng)型8位并行主機(jī)接口(hpi)等組成。兩個(gè)可編程的多通道緩沖串口(mcbsp)能夠全雙工、快速地與其他同步串口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，硬件連接簡單，串口的工作模式和傳送數(shù)據(jù)的格式可通過編程實(shí)現(xiàn)。dsp和單片機(jī)之間的通信一般利用雙口ram，通過串口或dsp的hpi接口實(shí)現(xiàn)。

    利用雙口ram實(shí)現(xiàn)

    cy7c026是cypress公司生產(chǎn)的16k×16b高速雙口靜態(tài)ram，存取速度小于25ns。他具有真正的雙端口，可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取，兩個(gè)端口具有獨(dú)立的控制信號(hào)線、地址線和數(shù)據(jù)線，另外通過主?從選擇可以方便地?cái)U(kuò)存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)寬度。通過芯片的信號(hào)量標(biāo)志器，左、右兩端口可以實(shí)現(xiàn)芯片資源的共享。

    由于dsp的數(shù)據(jù)是16位，而單片機(jī)的數(shù)據(jù)是8位，所以tms320vc5402與雙口ram的接口并無特別之處，但是89c51與雙口ram之間的接口電路中就需要對(duì)89c51進(jìn)行總線擴(kuò)展了。具體做法是利用鎖存器74hc373的鎖存功能，通過對(duì)其使能信號(hào)的控制，進(jìn)行分時(shí)讀寫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)總線的擴(kuò)展，即利用鎖存器作為虛擬總線。dsp，單片機(jī)與雙口ram之間的接口電路如圖1所示。

    圖1　通過雙口ram實(shí)現(xiàn)的接口電路

    雙口ram必須采用一定的機(jī)制來協(xié)調(diào)左右兩邊cpu對(duì)他的讀寫操作，否則會(huì)出現(xiàn)讀寫數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。通�？梢杂弥袛�、硬件、令牌和軟件這4種方式來協(xié)調(diào)雙方。在接口電路中利用89c51的最低地址位a0把雙口ram的存儲(chǔ)空間分為奇、偶地址兩個(gè)空間。其中，奇地址空間專供89c51寫，偶地址空間專供89c51讀。那么只需對(duì)vc5402的軟件做相應(yīng)處理即可，即vc5402對(duì)雙口ram的奇地址空間只讀，對(duì)偶地址空間只寫。這樣就避免了dsp和單片機(jī)對(duì)雙口ram同一地址單元的寫入操作。另外，在對(duì)雙口ram進(jìn)行訪問之前，單片機(jī)和dsp首先對(duì)本端的busy信號(hào)進(jìn)行查詢，只有本端/busy信號(hào)無效時(shí)才進(jìn)行讀寫操作，進(jìn)一步保證了數(shù)據(jù)讀寫的可靠性。

    通過串口實(shí)現(xiàn)

    vc5402多通道緩沖串行口(mcbsp)主要特點(diǎn)：雙緩沖區(qū)發(fā)送，三緩沖區(qū)接收以便數(shù)據(jù)的連續(xù)性；接收與發(fā)送的幀同步、時(shí)鐘信號(hào)獨(dú)立；多通道發(fā)送和接收，最多可以到達(dá)128個(gè)通道；數(shù)據(jù)大小可為8，12，16，20，24和32b;μ率和a率壓縮；幀同步、數(shù)據(jù)時(shí)鐘極性可編程；內(nèi)部時(shí)鐘和幀同步可自行設(shè)定。

    vc5402串口通過16b寬度的控制寄存器與內(nèi)部總線通信。

    數(shù)據(jù)接收過程：數(shù)據(jù)從輸入引腳(dr)移位到接收移位寄存器(rsr)，然后拷貝數(shù)據(jù)到接收緩沖寄存器(rbr)，接著把數(shù)據(jù)拷貝到數(shù)據(jù)接收寄存器(drr)，cpu或者dma控制器讀取drr。

    數(shù)據(jù)輸出過程：cpu或者dma把數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)傳輸寄存器(dxr)，再通過寄存器(xsr)移位到數(shù)據(jù)輸出引腳dx6。

    對(duì)串口寄存器的訪問是間接尋址方式，例如要對(duì)mcbsp數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行訪問，首先寫串口控制寄存器spcr子地址到子地址寄存器spsa，然后對(duì)數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行訪問。硬件連接如圖2所示。

    圖2　通過mcbsp實(shí)現(xiàn)的硬件連接

    mcbsp的位時(shí)鐘由內(nèi)部采樣率發(fā)生器產(chǎn)生，為uart波特率×16。

    在軟件的設(shè)計(jì)中mcbsp的16位代表uart的1位。發(fā)送時(shí)，軟件將uart的每一位擴(kuò)展為16位，再由mcbsp發(fā)送。接收時(shí)，軟件將mcbsp接收的16位壓縮為uart的1位，并進(jìn)行合并。軟件還應(yīng)負(fù)責(zé)處理uart的起始位、奇偶校驗(yàn)位和停止位。

    通過hpi和電平轉(zhuǎn)換器件實(shí)現(xiàn)

    dsp芯片中的hpi(主機(jī)接口)是為了滿足dsp與其他的微處理器接口而專門設(shè)計(jì)的。他分為hpi—8和hpi1—6，分別針

    對(duì)具有8位和16位數(shù)據(jù)線的單片機(jī)。每一種又分為標(biāo)準(zhǔn)型和增強(qiáng)型，區(qū)別在于標(biāo)準(zhǔn)型只可以訪問固定的地址空間，而增