由DSP構成的紅外線實時監視報警系統

　　系統的組成框圖如圖4所示,其中DSP芯片C6201與信號調理電路、外擴存儲器等一起構成高速的數據采集模塊,這些模塊與相應的軟件結合,完成對數據的采集、存儲、故障判斷和報警等任務。當接收到光電開關的信號后,C6201向上位機發出中斷請求。若該中斷未被屏蔽,則上位機響應中斷,并轉入中斷服務程序。中斷服務程序將存儲在C6201的外擴SDRAM中的數據通過HPI一次性讀入上位機,然后返回中斷。而上位機則根據采集的數據作出報警或消除誤報等一系列動作。由于上位機與C6201之間的數據傳輸采用的是帶地址自增的讀方式,讀取對象是C6201的外部SDRAM,其最大傳輸速率為200Mbps。所以,C6201與上位機的通信非常迅速,系統具有很強的實時性。為了保證C6201HPI與接口PCI9052協調穩定地工作,除了要有合理的硬件電路外,還必須對PCI9052的內部寄存器進行準確的配置(限于篇幅,這里不作介紹)。

2.1 系統主要電路

2.1.1 DSP與上位機的連線

　　DSP與上位機連線圖如圖5所示,C6201由主機口HPI通過PLX公司的PCI9052與上位機連接。C6201的HPI是一個16位寬度的并行端口,上位機掌握該接口的主控權。通過它可以直接訪問CPU存儲空間,還可以直接訪問DMA輔助通道,以完成HPI對存儲空間的訪問。主機和CPU都可以對HPI控制寄存器(HPIC)進行訪問,主機方還可以訪問HPI地址寄存器(HPIA)、HPI數據寄存器(HPID)以及C6201的存儲映射的外圍設備。HPI與CPU存儲空間的互連是通過DMA控制器實現的。它們借助專門的地址和數據寄存器,通過DMA輔助通道,完成HPI對存儲空間的訪問。PCI9052是PLX公司的低成本PCI接口芯片,它支持PCI2.1協議,在33MHz的總線時鐘頻率下峰值傳輸速率可達132MHzps,改善了數據傳輸的“瓶頸”問題,而且還不會浪費資源,同時還可以實現資源的自動配置。因為C6201的I/O工作電壓為3.3V,PCI9052工作電壓為5V,為了使電平匹配,必需通過SN74CBTD3384進行電平轉換。SN74CBTD3384是TI公司的10位雙向總線轉換器,其輸入、輸出引腳一一對應,分別排在芯片的二側,圖5中共用了3片SN74CBTD3384。NM93CS46是PLX公司的串行E2PROM,它用于加載PCI9052的配置信息,并按一定的順序存放PCI9052的設備號(DID)、供應號(SID)、供應商號(VID)、子設備號(SDID)、子供應商代號(SVID)、PCI總線與局部總線之間的地址空間映射關系、片選取地址、控制位、狀態位及其他雜項配置等。用MAX706作為硬件看門狗電路,在系統“死機”或程序“跑飛”時使系統能夠自動復位,以避免系統癱瘓。