0 引言
隨著數(shù)字電子技術(shù)的普及，廣播領(lǐng)域的數(shù)字信號也逐步取代了傳統(tǒng)的模擬信號。近年來，隨著DSP技術(shù)的普及和高性能DSP芯片的出現(xiàn)，DSP已越來越多地被廣大的工程師所接受，并被越來越廣泛地應(yīng)用于語音處理、圖像處理、模式識別及工業(yè)控制等各個領(lǐng)域，并已日益顯示出其巨大的優(yōu)越性。DSP可利用專門或通用的數(shù)字信號處理技術(shù)，以數(shù)字計算的方法對信號進行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾能力強、體積小及可靠性高等優(yōu)點，可以滿足對信號快速、精確、實時處理及控制的要求。
1 ADSP-BF533芯片簡介
ADSP-BF533處理器是Blackfin系列中的高性能產(chǎn)品，專門針對多媒體(特別是視頻處理)和通信方面的各種應(yīng)用。該處理器內(nèi)核包功率電感含2個16位乘法器(MAC)，2個40位的累加器，2個40位的ALU，4個視頻ALU和1個40位移位器。BF533內(nèi)核的工作時鐘高達600MHz，運算單元可處理來自寄存器組的8位、16位或者32位數(shù)據(jù)。
Blackfin處理器這種體系結(jié)構(gòu)將藝術(shù)級的dual-MAC信號處理引擎、簡潔的RISC式微處理器指令集的優(yōu)點以及單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)多媒體能力結(jié)合起來，從而形成了一套獨特的指令集結(jié)構(gòu)。
該處理器包含豐富的外設(shè)，可通過不同的高速寬帶總線與內(nèi)核相連，從而使系統(tǒng)不但配置靈活而且具有極好的性能。通用外設(shè)如UART、帶有PWM (脈沖寬度調(diào)制)和脈沖測量能力的定時器、通用的I／O標志引腳、以及一個實時時鐘和一個“看門狗”定時器。
該處理器有多個獨立的DMA控制器，能夠以最小的處理器內(nèi)核開工字電感器銷完成自動的數(shù)據(jù)傳輸。DMA傳輸可以發(fā)生在ADSP-BF533處理器的內(nèi)部存儲器和任何有DMA能力的外設(shè)之間。此外，DMA傳輸也可以在任何有DMA能力的外設(shè)和已連接到外部存儲器接口的外部設(shè)備之間完成(包括SDRAM控制器、異步存儲器控制器)。具有DMA傳輸能力的外設(shè)包括SPORTS、SPI端口、UART和PPI端口。每個獨立的共模電感有DMA能力的外設(shè)至少有一個專用DMA通道。
BF533處理器有16個雙向通用可編程I／O引腳(PF15-0)。每一個可編程引腳都能通過編程標志控制寄存器、標志狀態(tài)寄存器和標志中斷寄存器被獨立控制。每個獨立的PFx引腳都可為處理器提供中斷。與用于設(shè)置和清除標志的2個標志控制寄存器類似，一個標志屏蔽寄存器可通過設(shè)置相應(yīng)的位來使能中斷，另一個標志屏蔽寄存器大電流電感則通過清除相應(yīng)的位來禁止中斷功能。當PFx引腳定義為輸入時，能夠設(shè)置為產(chǎn)生硬件中斷；定義為輸出時，能夠設(shè)置為軟件中斷觸發(fā)。標志中斷敏感寄存器可用于規(guī)定每個PFx引腳是電平還是邊沿敏感，如果是邊沿敏感，還規(guī)定是僅上升沿敏感，還是信號的上升沿和下降沿都敏感。
該處理器提供有1個全雙工的通用異步接收／發(fā)送(UART)端口，它與PC標準的UART完全兼容。UART端口可為其它外設(shè)或主機提供一個簡化的UART接口，可支持全雙工、有DMA能力的異步串行數(shù)據(jù)傳輸。UART端口支持5～8個數(shù)據(jù)位、1或2個停止位以及無校驗、奇校驗、偶校驗位。UART端口的波特率、串行數(shù)據(jù)格式、錯誤代碼的產(chǎn)生和狀態(tài)及中斷均可編程。
該處理器包含有一個32位定時器，可用于執(zhí)行軟件的“看門狗”功能。軟件“看門狗”可以提高系統(tǒng)的可靠性，如果在軟件復位前定時器溢出，軟件“看門狗”則可通過產(chǎn)生一個硬件復位、不可屏蔽中斷(NMI)或通用中斷來強迫處理器進人一個已知狀態(tài)。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計
該系統(tǒng)設(shè)計是以ADSP-BF533為核心的音頻信號處理系統(tǒng)，其主要硬件單元有ADSP-BF533、flash、SDRAM、總線接口、以及電源、時鐘、JTAG調(diào)制器。此外還有CPLD芯片輔助處理。該系統(tǒng)的電源模塊選用TPS70302，外圍設(shè)備有不同的RC值，以構(gòu)成不同的電壓，這里需要產(chǎn)生3.3V和1.2V兩種電壓，此外，還有JTAG調(diào)試端口。整個處理器系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示。
2.1 SDRAM存儲器
SDRAM存儲器選用HY57V281620，其存儲容量為4×2 Mx16位(16MB)，工作電壓為3.3 V，具有16位數(shù)據(jù)寬度，可以滿足存儲要求。HY57V281620的時鐘由DSP的系統(tǒng)時鐘提供。數(shù)據(jù)總線D[15：0]連接到DSP的16位數(shù)據(jù)總線。其接口電路連接如圖2所示。
2.2 外部FLASH
由于BF-533內(nèi)部的存儲容量有限，因此必須外接FLASH以用于存儲程序，F(xiàn)LASH芯片可選用AT49BV322AT，每次上電復位后，BF-533首先將FLASH共模電感器中的程序引導到內(nèi)核中，其電路連接如圖3所示。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠
