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DSP报告
淮阴工学院
《DSP技术与应用》课程设计报告
选题名称:
存储器接口设计
系（院）:
计算机工程学院
专业:
嵌入式软件设计
班级:
计算机1073
姓名:
杨昆学号:
1071306129
指导教师:
马岱，常波
学年学期:
2009~2010学年第2学期
2010年6月11日
摘要：
存储器接口分为ROM接口和RAM接口两种。
ROM包括EPROM和FLASH，而RAM主要是指SRAM。
TMS320C5409具有32K字的片内RAM和16K字的掩膜ROM。
但是在DSP应用的很多场合，尤其是带信号存储的DSP应用来说，TMS320C5409的片内存储资源是远远不够用的。
因此，设计一个TMS320C5409硬件系统一般应该包括其与EPROM/FLASH和SRAM的接口设计，以存放程序和数据。
本文介绍TMS320C5409与存储器的接口设计方案。
关键词：
DSP；存储器；连接
目录
1课题综述1
1.1课题来源和意义1
1.2预期目标1
2系统分析1
2.1DSP与SRAM的接口设计1
2.2分开的程序和数据空间配置1
2.3混合的程序和数据空间配置2
2.4优化的混合程序和数据空间配置3
3系统设计4
3.1DSP与FLASH的接口设计4
3.2片外FLASH擦写原理4
3.3片外FLASH擦写流程5
3.4Bootload的设计6
总结8
参考文献9
1课题综述
1.1课题来源和意义
存储器接口分为ROM接口和RAM接口两种。
ROM包括EPROM和FLASH，而RAM主要是指SRAM。
TMS320C5409具有32K字的片内RAM和16K字的掩膜ROM。
但是在DSP应用的很多场合，尤其是带信号存储的DSP应用来说，TMS320C5409的片内存储资源是远远不够用的。
因此，设计一个TMS320C5409硬件系统一般应该包括其与EPROM/FLASH和SRAM的接口设计，以存放程序和数据。
本文介绍TMS320C5409与存储器的接口设计方案。
我们小组所做的课题是TMS320C540X与TLC320AD50的通信系统的设计，我所做的模块就是存储器接口的设计。
1.2预期目标
设计存储器接口，理解DSP芯片与存储器连接以后如何对存储器进行操作。
并完成DSP与FLASH连接程序的实现。
2系统分析
2.1DSP与SRAM的接口设计
除了内部32k字RAM和16K字ROM之外,TMS320C5409还可以扩展外部存储器。
其中,数据总空间总共为64k字（0000H～FFFFH）,I/O空间为64K字（0000H～FFFFH），程序空间为8M。
8M的程序空间的寻址是通过额外的7根地址线（A16～A22）实现的,由XPC寄存器控制。
根据程序和数据的空间配置,扩展的方法主要有3种。
2.2分开的程序和数据空间配置
这种方案是采用外接一个128k×16位的RAM，将程序区和数据区分开，如图1所示。
采用程序选通线接外部RAM的A16地址线实现，因此，程序区为RAM的前64k字（0000H～FFFFH），数据区为RAM的后64k字（10000H～1FFFFH）。
对DSP而言，程序区和数据区的地址范围均为0000H～FFFFH。
采用这种配置方法需要注意：
如果内部RAM设置为有效，则相同地址的外部RAM自动无效；当外部RAM不能全速运行时，需要根据速度设置插入等待状态。
2.3混合的程序和数据空间配置
这种方案是令OVLY=1，此时内部RAM既是数据区也是程序区。
这样设置的优点是程序可以在内部全速运行，缺点是由于程序和数据是共用的，因此存储区就变小了。
此外，在链接时必须将程序和数据分开，以避免重叠。
这种配置方法如图2所示。
将
和
信号接至一与非门，形成PDS信号，这个信号不论是
有效还是
有效都呈现有效（高电平），将这个信号经反向用作片选信号，就可以保证外部RAM既作为程序区也作为数据区。
图1分开的数据和程序空间配置
图2混合的数据和程序空间配置
2.4优化的混合程序和数据空间配置
图3所示为一种优化的混合程序和数据区外接RAM的方法。
这种配置方法省去了DSP的A15地址线，将RAM分成32k字长的块。
采用这种方法后，可充分利用外接的RAM，不会因内部RAM和外部RAM的地址重叠而造成外部RAM的浪费。
图3优化的混合数据和程序空间配置
由于外部扩展的空间很大，因此DSP程序区另外的地址空间也能访问到外部RAM。
这种优化的外部RAM配置方法，使得在使用DSP的内部RAM的情况下，能够充分利用外部扩展RAM。
3系统设计
3.1DSP与FLASH的接口设计
图4为DSP与FLASH的一种接口配置。
图中FLASH采用SiliconStorage公司的新一代256K×16位CMOSFLASHMemory产品SST39VF400A作为DSP的外部数据存储器，地址总线和数据总线接至DSP的外部总线
接至DSP的
。
DSP上的XF引脚用于启动编程。
图4DSP与FLASH的接口
3.2片外FLASH擦写原理
在实际应用中，选择的片外存储器通常是片外的RAM或FLASHMemory。
但是，由于RAM中数据掉电即丢失，不适合长期保存数据，因此当需要保存到片外存储器的是一些无需频繁读/写但需要长期保存的数据时，如字模数据、端口地址等，通常选择使用片外的FLASH扩展DSP芯片的存储器空间。
但是，使用片外的FLASH必须要解决对其的擦写问题。
在实际应用中，对FLASH的擦写主要有两种方式：
一是使用通用编程器对FLASH芯片进行擦写；二是直接由DSP对FLASH进行擦写。
这里介绍一种利用存储器映射技术，通过对DSP芯片编程实现片外FLASH擦写的方法。
CCS5000IDE是TI公司专为TMS320C5409设计的开发平台，该平台具有简单明了的图形用户界面和丰富的软件开发工具。
利用GPIO0口可以生成合适的片外FLASH和片内RAM片选信号，从而实现片外FLASH和片内RAM访问的切换，在电路上可以将GPIO0信号与数据选择信号
或程序选择信号
相“或”实现。
3.3片外FLASH擦写流程
编写FLASH擦写程序的流程图如图5所示。
图5FLASH擦写程序流程图
（1）将character[180][32]设置为全局变量。
（2）将程序编译下载到DSP芯片中，打开工程目录中output文件夹中的.map文件，找到
character数组在RAM中存放的起始地址和长度。
（3）使用SaveMemory命令将RAM中对应于character数组的地址段的数据以二进制形式保存在计算机上。
（4）打开FLASH擦写程序，修改数据在片内RAM中存储的起始地址和FLASH擦写的起始地址和数据长度，编译下载后，单步执行，直到擦写完FLASH，并将地址映射方式设置为映射到片内RAM处，数据便写到片外FLASH的相应地址中。
这一种通过地址映射方式的方法可适用于多种场合，针对多个FLASH芯片使用多个GPIO端口进行地址的扩展，即可实现对其进行擦写操作；若将部分擦写程序放置到片外FLASH中并作相应设置，即可实现系统得自举运行。
3.4Bootload的设计
BootLoader是嵌入式系统加电后在操作系统内核运行之前运行的第一段代码。
BootLoader用于初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。
通常，BootLoader是严重地依赖于硬件而实现的，特别是在嵌入式世界。
因此，在嵌入式世界里建立一个通用的BootLoader几乎是不可能的。
BootLoader一般它只在系统启动时非常短的时间内运行。
对于嵌入式系统来说，这是至关重要的一步。
TMS320C54x内部具有16K×16位的掩模ROM，其内部具有Bootloader程序，工作在微计算机方式下可以启动ROM中的引导程序，将用户程序从EPROM（FLASH）、串行口、I/O口或HPI口引导到内部RAM或外部的高速SRAM中全速运行。
TMS320C5409硬件复位后采样引脚如果为低，则DSP从FF80H开始执行片内的引导程序，FF80H包含一条跳转到Bootloader程序的语句，Bootloader程序将用户程序下载到RAM中运行。
在硬件复位期间，如果TMS320C5409的为高电平，则从片外的0FF80H开始执行程序。
选择过程如图6所示。
图6自举加载方式的选择过程
总结
本次的DSP课程设计让我受益匪浅，我所做的存储器接口的设计。
通过PROTEL99SE进行电路设计，让我巩固了以前学过的知识。
并且在制图过程中对芯片和引脚有了进一步的了解。
通过本次课程设计我也知道了DSP是一门应用性很强很实用的学科，学好这门课对我们将来的进一步学习和就业都是有很大帮助的。
作为一个学生我常常感觉我们所学的东西都是纸上谈兵，到实际应用时也不一定有用，可是通过此次课程设计我才知道了什么叫书到用时方恨少，许多东西只有建立在理论的基础上才能付诸实践，盲目蛮干只能是费时费力却又一无所获。
相信以后不管对待什么学科我都会认真学习充实自己。
最后我要感谢学校给了我们这次锻炼的的机会，感谢老师对我们的教育和辅导，感谢同学对我的帮助。
毕竟一个人的力量是有限的，我想如果没大家的帮助我不可能这么顺利的完成本次的课程设计。
这不仅让我学到了团队合作，更让我感受到了集体的温暖。
今后我一定努力学习不辜负老师，不辜负同学，更不辜负自己。
参考文献
1郑红，王鹏，董云凤，吴冠.DSP应用系统设计实践.北京航空航天大学出版社.2006.4
2瑞乔萍，崔涛张芳娟.TMS320C54XDSP原理及应用.西安电子科技大学出版社.2004.11
3万山明.DSP原理与应用实例.北京航空航天大学出版社.2007.7
指导教师评语
学号
1071306129
姓名
杨昆
班级
计算机1073
选题
名称
序号
评价内容
权重（%）
得分
1
考勤记录、学习态度、工作作风与表现。
5
2
自学情况：
上网检索机时数、文献阅读情况（笔记）。
10
3
论文选题是否先进，是否具有前沿性或前瞻性。
5
4
成果验收：
是否完成设计任务；能否运行、可操作性如何等。
20
5
报告的格式规范程度、是否图文并茂、语言规范及流畅程度；主题是否鲜明、重心是否突出、论述是否充分、结论是否正确；是否提出了自己的独到见解。
30
6
文献引用是否合理、充分、真实。
5
7
答辩情况：
自我陈述、回答问题的正确性、用语准确性、逻辑思维、是否具有独到见解等。
25
合计
指导教师（签章）：
年月日
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