ADSP-21262型DSP的監(jiān)控設計
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1 引言
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/83949.htm隨著數字信號處理理論的日趨完善和超大規(guī)模集成電路技術的飛速發(fā)展,在各種實時處理應用需求的推動下,數字信號處理器(DSP)也得到了越來越廣泛的應用。
DSP的監(jiān)控是DSP開發(fā)和應用中十分重要的環(huán)節(jié)。目前在DSP的開發(fā)過程中,最常用的方式是通過購買處理器的JTAG仿真器和開發(fā)軟件包實現對DSP的調試和監(jiān)控。JTAG調試工具的功能十分強大,對于不熟悉DSP內部結構和細節(jié)的開發(fā)者而言是一種非常不錯的選擇。但是此種方法也有其缺陷：首先,開發(fā)成本比較昂貴,一般購買正版仿真器和軟件包的價格都在數千美元至數萬美元不等;其次,通用性不強。不但不同公司的處理器需要使用不同的仿真器,同一公司的不同系列DSP之間也沒有兼容性。
基于以上原因,筆者結合ADSP-21262的開發(fā)研究了其他的監(jiān)控實現方式。
2 單DSP系統(tǒng)監(jiān)控設計
2.1 ADSP-21262簡介
ADSP-21262是ADI公司推出的一款高性能浮點數字信號處理器,特性如下：
200 MHz工作主頻。1 200 MFLOPS;
超級哈佛結構,內部三條獨立總線,三級流水線結構;
2 Mbit雙口SRAM,4 Mbit雙口ROM;
雙內核結構,支持SISD和SIMD工作模式;
22條獨立的DMA通道;
豐富的外圍設備接口。
2.2 單DSP系統(tǒng)監(jiān)控硬件設計
單ADSP-21262型DSP系統(tǒng)的監(jiān)控部分硬件電路如圖1所示。
ADSP-21262支持多種上電引導方式,如外部EPROM引導、SPI主模式引導、SPI從模式引導。這里選取SPI主模式作為其引導方式。AT25F1024為串行SPI Flash存儲器,用于存儲ADSP-21262需要引導的程序。如果這里存儲的是監(jiān)控程序,則DSP完成上電引導后便可進入監(jiān)控狀態(tài)。并能執(zhí)行相應的監(jiān)控功能操作。
這里用異步串口(UART)作為監(jiān)控系統(tǒng)與用戶PC機的通訊接口,完成底層監(jiān)控程序和PC端監(jiān)控服務軟件之間的通訊。MAX232為電平轉換器件,將DSP端的CMOS電平轉化為PC端的RS232電平。大多數DSP均不提供自帶的UART接口,但是由于UART接口為大多數工程人員所熟悉。并且連線簡單,很容易通過兩根通用I／O口來分別模擬其Tx、Rx信號,故這里采用此方案。
當然也可以用USB控制器或網口控制器實現USB接口方式或網絡接口方式的監(jiān)控。無論是PC機層的監(jiān)控服務軟件設計,還是底層的監(jiān)控功能程序設計,在原理上基本一致,不同的只是上層PC機的監(jiān)控服務軟件和底層DSP的監(jiān)控功能程序之間的通訊所采用的接口方式。這里以UART接口的監(jiān)控系統(tǒng)為例進行詳細介紹。
2.3 監(jiān)控軟件設計
監(jiān)控的主要功能是方便DSP的調試,故其應該為用戶提供的功能主要包括：
處理器的復位和初始化;
程序的裝載和運行;
查看DSP內部數據區(qū)和程序區(qū);
寫DSP內部數據區(qū)和程序區(qū);
查看相關的系統(tǒng)寄存器;
程序代碼的反匯編顯示。
監(jiān)控軟件的設計由上層PC機監(jiān)控服務軟件和底層DSP監(jiān)控功能程序兩部分組成,它的層次結構如圖2所示。
2.3.1 PC機軟件設計
PC機軟件是用戶實現DSP監(jiān)控操作的平臺,由C++Builder 5.0開發(fā)完成。主要由監(jiān)控軟件界面、各個監(jiān)控功能模塊和UART驅動函數模塊組成。
監(jiān)控軟件界面是監(jiān)控系統(tǒng)和用戶進行信息交互的平臺,它整合了各個監(jiān)控功能模塊,用戶通過它完成各個功能模塊的調用、參數的傳遞、結果的顯示等。
PC監(jiān)控功能模塊完成對底層DSP監(jiān)控功能程序的調用,從而實現用戶所需的相應監(jiān)控功能。
UART驅動函數模塊的作用是實現上層PC機的監(jiān)控服務軟件和底層DSP的監(jiān)控功能程序之間的UART接口通訊。
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