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DSP数据采集系统在DMA控制器中的应用

来源:http://www.elecfans.com/emb/danpianji/20171207596968.html 发布时间:2017-12-10

摘要: 任何一种自动控制系统都离不开数据采集装置,它的性能直接影响整体系统的工作性能。数据采集装置向着高速、实时方向发展,对数据的传输和控制速度也提出了较高要求。

  任何一种自动控制系统都离不开数据采集装置,它的性能直接影响整体系统的工作性能。数据采集装置向着高速、实时方向发展,对数据的传输和控制速度也提出了较高要求。

        DSP(数字信号处理器)是一种适合于实现各种数字信号处理运算的微处理器,具有哈佛结构、支持流水线处理、快速的指令周期等优点,因而在嵌入式系统中得到广泛的应用。事实上,以DSP为核心来构建数据采集装置也已经成为一种常用的有效方法。

  在多任务信号处理系统中,考虑到设计系统的复杂性,经常需要使用双DSP协同工作来构成系统。双DSP系统的优点在于,可以通过计算能力的均匀分布,使系统具有较好的冗余能力、更快的处理速度、模块化的体系结构。

       正因为双DSP系统的应用越来越广泛,如何解决好双DSP间的数据共享也变得越来越重要。如果需要进行大量数据的高速交换,依靠控制器自带的串口实现数据的串行传输已很难满足需求,必须寻求一种能进行高速数据通信的方法。

        而采用双端口RAM是解决双DSP之间高速数据通信的有效办法,该方法能够方便地构成各种工作方式下的高速数据传送介质,很好地解决因数据传输速度低所引起的瓶颈问题。

  随着信息技术的飞速发展,数字信号处理器(DSP)得到了广泛的应用,基于A/D,DSP,D/A的数据采集模式已经被大多数人所接受。在现代生物信号采集方案中,人们不仅要求系统有高速的数据处理能力,而且还要求其有高速的数据处理能力和高精度、多通道的D/A转换能力。

  基于 TI 公司的 TMS320VC5509 为核心的数据采集系统 ,着重介绍了如何利用 DSP5509 的 DMA 控制器 ,实现系统中图像数据的传输功能。

  基于 DSP5509 的数据采集系统

  系统采用了 DSP + FP GA 的双核结构 ,由 CMOS 感光芯片 OV7620 采集图像 , 得到数据源 , FP GA 作为辅助处理器 ,控制部分外围器件并协助采集数据 ,DSP 芯片 TMS320VC5509 作为核心芯片 ,主要负责数据处理。系统结构如图 1 所示:

  DSP 芯片除了连接电、时钟和J TA G 等其工作所必须电路外 ,还外接了一块 FLASH 作为程序存储器 ,一块SDRAM 作为数据存储器。F IFO 作为 CMOS 所采集的图像数据的暂存器 ,待 DSP 发出特定信号 ,便可把其内部存储的数据传至 DSP 。

 数据采集系统结构图-电子元器件

  用 DMA 控制器实现数据传输的思想

  硬件电路接口

  DSP 与 F IFO 的接口系统中 ,F IFO 采用的是 AL422B ,这是一款由AverLogic 公司专门推出的视频帧存储器 ,它的容量大小为 384 K 3 8bit ,其电路连接如图 2 所示。此款 F IFO 的容量比较大 , 可以完整存放由OV7620 所采集的一帧图像。

        F IFO 的具体工作方式为 ,当系统发出采集信号 ,DSP 的/ AWE 和/ CE2管脚都输出低电平 , 通过 FP GA 所实现的或门 , 使得 AL422B 的/ W 管脚为低 , 此时 F IFO 可写 , 图像数据由OV7620 进入 F IFO 。

       当采集完一帧图像后 ,DSP 的/ ARE 和/ CE2 管脚都输出低电平 ,通过 FP GA 所实现的或门 ,使得 AL422B 的/ R 管脚为低 ,此时 F IFO 可读 ,图像数据由 F IFO 进入 DSP 。 31112 DSP 与 SDRAM 的接口

 DSP与FIFO的接口-电子元器件

  通过外部存储器接口 ( EM IF) DSP 可与 SDRAM 实现无缝连接 , 系统 SDRAM 采用的是 H YN IX 公司的H Y57V641620 ,其存储容量为 4 3 1M ,连接电路如图 3 所示。

  DSP 的 CE0 为片选信号 ,B E02B E1 为字节使能信号 ,CL KM EM 为同步时钟信号 ,行选通信号/ SDRAS ,列选通信号/ SDCAS 和写使能信号/ SDWE 分别于SDRAM 的/ RAS 、/CAS 、/WE 管脚相连 , DSP 的地址线 A 和数据线 D 直接与 SDRAM 的相连。

  DSP与SDRAM的接口-电子元器件

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