基于DSP TMS 3 2 0F2 8 1 2的智能接口板設計

0 引言
隨著電子技術的發展，數字電路的集成度和性能有了非常大的提高，因此可以在單板上實現復雜的電路功能，本設計就是在TI公司高集成度的TMS320F2812處理器上設計外圍接口電路，實現多路高速ARINC429接口、高速RS422接口、高速RS232接口，由于該款DSP的卓越性能，其接口板具有強大的多路接口通訊實時處理能力，同時由于該接口板的通訊接口都是標準接口，物理結構為PMC底板結構，所以具有一定的通用性。

1 系統設計
接口板采用TMS320F2812處理器，對串行數據的接收和發送采用智能控制方式，它通過一個512k(32k×16)雙端口存儲器(DPRAM)實現與主處理機的數據交互，雙端口存儲器與主處理機之間為PCI總線接口，物理連接方式為PMC標準插座。模塊功能框圖見圖1。限于篇幅，本文主要介紹局部總線端電路設計，與主機接口端的PCI設計另有文章介紹。

接口板主要有如下的功能部分組成：
·處理器電路，數據處理器TMS320F2812，主頻150MHz，集成128k字容量程序FLASH，18k字容量SARAM；
·雙口RAM IDT70V27，容量為32k×16bit；
·時鐘和復位電路，MAX791；
·10路全雙工RS422串行接口電路，TL16C554；
·2路全雙工RS232串行接口電路；
·4收2發ARINC429接口，DEI10l6A，BD429A；
·PCI總線接口電路PCI9054；
·邏輯控制電路XC95288XL；
·提供+5V轉+15V，-15V電路，DCP020515DP，負載80mA。
1．1 處理器及存儲電路
1．1．1 處理器
處理器選用TI公司的16位TMS320F2812芯片，主頻可達到150MHz。主要特點如下：
·150MIPS運行速度；
·集成128k字容量程序FLASH，18k字容量SARAM；
·56路獨立的可編程多路復用I／O引腳；
·鎖相環(PLL)模塊；
·3個32位定時器
·2個串行通信接口SCI；
·1個串行外設接口SPI；
·16路ADC(12bit)；
·2路eCAN接口；
·3個可屏蔽中斷；
·JTAG接口；
·哈佛結構。
本接口板在設計中用到TMS320F2812處理器的數據處理功能、存儲器功能、通用IO功能、串行通信功能和JTAG接口。16位地址線A15～A0，16位數據線D15～D0。
TMS320F2812處理器地址空間映像如圖2所示。

該接口板地址分配如表1所示。

1．1．2 存儲電路
在實時系統中，串行數據的采集及交換是影響系統開銷的瓶頸之一，在這類系統中，數據交換要求的通訊速率往往很高。傳統的并行接口和串行接口設計無論在通信速率，還是在可靠性方面都不易滿足要求。而雙端口RAM則是一個較好的實現方案。雙端口RAM的優點是通訊速度快，實時性強，接口比較簡單，兩邊CPU都可主動進行數據傳輸，因而可在這類設計中廣泛應用；其缺點是成本高，需要克服競爭現象。