TMS320C672x系列浮點DSP的EMIF研究與應用

目前，DSP技術已廣泛用于信號處理、通信和雷達等領域。TI公司的帶EMIF擴展存儲器接口的浮點DSPTMS320C672x系列是專為高速、高性能應用而開發的，主要應用于高速寬帶、圖像處理和高速鐵路軌道信號處理等領域。DSP應用平臺設計中，外部存儲器接口(EMIF)是為DSP與外部設備之間提供連接。EMIF和外部器件SDRAM以及Flash的合理設計關系到系統的數據存儲和程序加載。
TMS320C672x系列浮點DSP的EMIF性能優良，增強了與外部1、2或4區的16位或32位SDRAM和異步器件連接的方便性和靈活性。TMS320C6722和TMS320C6726 EMIF寬度為16位，支持的SDRAM可達128 Mb；TMS320C6727EMIF寬度為32位，支持高達256Mb和512Mb的SDRAM。
異步存儲器接口是從并行的8位、16位或32位NOR Flash實現系統自啟動。若使用大容量的Flash，EMIF連接Flash的高位地址線可通過外部器件CPLD或自身GPIO口擴展。

1 EMIF接口
EMIF接口具有很強的外設連接能力，可尋址空間一般比較大，數據吞吐較快。EMW接口支持的器件包括同步突發靜態RAM(SBSRAM)、同步動態RAM(SDRAM)、各種異步設備(SRAM、ROM和FIFO)以及同步FIFO。TMS320C672x的EMIF引腳結構如圖1所示。

其主要引腳功能如下：
EM_A[x：0]：EMIF地址總線。當與SDRAM器件連接時，地址總線主要為SDRAM提供行地址和列地址。當與異步器件連接時，這些引腳與EM_BA引腳提供器件地址。
EM_BA[1：0]：EMIF存儲區地址線。與SDRAM連接時，為SDRAM提供存儲區地址。與異步器件連接時，這些引腳與EM_A引腳共同提供器件地址。
EM_WE_DQM[x：0]：低電平有效寫觸發或字節使能引腳。與SDRAM連接時，這些引腳與SDRAM的DQM引腳連接。在數據訪問中分別使能／禁止每一字節。與異步器件連接時，這些引腳可作為字節使能(DQM)或字節寫觸發(WE)。
EM_CS[0]和[2]：CS[0]為SDRAM器件低電平有效芯片使能引腳，當訪問異步器件時此引腳失效，在完成異步存取后自動恢復其功能；CS[2]為低電平有效異步器件使能引腳，僅在訪問異步存儲器時有效。
EM_RAS：低電平有效行地址選通引腳，與SDRAM的RAS引腳連接，用于向此器件發送命令。
EM_CAS：低電平有效列地址選通引腳，與SDRAM的CAS引腳連接，用于向此器件發送命令。
EM_CKE：時鐘使能引腳，與SDRAM的CKE連接，發出自刷新命令，使器件進入自刷新模式。
EM_CLK：SDRAM時鐘引腳，EMIF時鐘來自DSP的PLL控制器的SYSCLK3時鐘模塊。

2 EMIF與SDRAM的設計
這里以SDRAM(HY57V281620A)為例，說明EMIF和SDRAM的接口與配置，HY57V281620A是4 Bankx2MBx16 bit的SDRAM器件，可與TMS320C67 22 DSP無縫連接。圖2是TMS320C6722型DSP與HY57V281620A型SDRAM的電路連接。

2．1 SDRAM的軟件配置
在TMS320C6722的EMIF中有一組存儲器映射寄存器，通過設置這些寄存器便可完成對SDRAM的配置，包括配置寄存器SDCR、刷新控制寄存器SDRCR、時序寄存器SDTIMR和自刷新退出時序寄存器SDSRETR。具體的配置代碼如下：


2．2 SDRAM的軟件操作
根據上面軟件配置中IBANK和PAGESIZE字段的設置，圖3列出了C6722 EMIF連接16位4區256字頁面的SDRAM地址映射關系，其他系列地址映射關系參考TI資料。SDRAM讀／寫程序流程如圖4所示。