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DSP

第一部分

ICETEK-VC5416-USB-EDUDSP教学实验箱说明书

第一章ICETEKDSP教学实验箱简介

ICETEKDSP教学实验箱是由北京瑞泰创新技术有限责任公司推出的DSP教学产品。

它主要面向DSP初学者，为DSP设备的研制者提供了一个较为完备的测试平台。

比较适用于开设DSP教学课程的学校。

一、ICETEKDSP教学实验箱的组成：

如图所示，ICETEKDSP教学实验箱由以下几个部分组成。

1、箱盖：

保护实验箱设备；保存教材、使用手册、实验指导书、各种实验用的连线；可拆卸，在实验中可从箱体上拆下；带锁，可在关闭时用钥匙锁住。

2、箱体：

装载实验箱设备；左侧外壁上有一个标准外接电源线插孔；通过固定螺丝与实验箱底板连为一体。

3、底板：

固定各模块；提供电源开关、实验用直流电源插座（5）、A/DD/A输入输出插座（16）、各模块直流供电插座（5）、信号插座（4）、信号源

（2）；实现显示控制模块和DSP评估板模块的信号互连。

4、信号源：

两组、四路输出，可使用专门开关启动；提供切换选择输出方波、三角波和正弦波，可选择输出频率范围（10Hz-100Hz，100Hz-1KHz，1KHz-10KHz，10KHz-100KHz），可进行频率和幅度（0-3.3V）的微调。

5、仿真器模块：

固定ICETEK仿真器，支持PP型和USB型；提供PP型仿真器供电5V电源插座；仿真器可从底板上拆下更换。

6、显示控制模块（可选）：

通过信号线连接到底板；从底板提供的5V和12V直流电源插座输入电源；提供液晶图形显示（128x64象素），发光二极管阵列显示（8x8点），指示灯，四相步进电机，键盘（16按键），蜂鸣器。

显示控制模块可从底板上拆下更换。

7、DSP评估板模块：

固定各种DSP评估板；提供5V直流电源插座（两个位置）；34Pin信号线插座（3个）和36Pin信号线插座，用于连接DSP评估板和实验箱底板。

DSP评估板模块可从底板上拆下更换。

二、ICETEKDSP教学实验箱的功能：

1、两个独立的信号发生器，可同时提供两种波形、四路输出；信号的波形、频率、幅度可调；

2、多种直流电源输出。

支持对仿真器和评估板的直流电源连接插座；

3、显示输出：

液晶图象显示器（LCD），可显示从DSP发送来的数据；发光二级管阵列（LEDArray）；发光二级管；马达指针0-360度指示；

4、音频输出：

可由DSPI/O脚控制的蜂鸣器；D/A输出提供音频插座，可直接接插耳机；

5、键盘输入：

可由DSP回读扫描码；

6、步进电机：

四相步进电机，可由DSPI/O端口控制旋转和方向、速度；

7、底板提供插座，可使用插座完成DSP评估板上的A/D信号输入和D/A输出；

三、ICETEKDSP教学实验箱性能指标：

1、直流电源：

+5V（5A），-5V（0.5A），+12V（1A），-12V（0.5A），+3.3V（3A），地

2、信号源（A、B）：

-双路输出

-频率范围：

分为4段（10Hz—100Hz，100Hz—1KHz，1KHz—10KHz，10KHz—100KHz），可通过拨动开关进行选择

-频率微调：

在每个频率段范围内进行频率调整

-波形切换：

提供3种波形（方波，三角波，正弦波），可通过拨动开关进行选择

-幅值微调：

0—3.3V平滑调整

3、信号接插孔：

4路A/D输入（ADCIN0-ADCIN3），4路D/A输出（DACOUT1—DACOUT4），每路均提供信号和地

4、显示/控制模块（可选）：

-液晶显示（LCD）：

128×64点阵图形显示屏，可调整显示对比度

-发光二极管显示阵列：

8×8点阵

-发光二极管

-蜂鸣器

-步进电机：

四相八拍，步距角5.625，起动频率≥300PPS，运行频率≥900PPS

-键盘：

4×4按键

-拨动开关（DIP）：

4路，可实现复位和设置DSP应用板参数

5、电源输入：

220V交流

第二章实验箱硬件用户手册

本文件描述ICETEK-VC5416-A型DSP用户板的外部接口、外部扩展资源的定义和其它相关的硬件接口与编程的信息。

一、ICETEK-VC5416-A板的外围接口

下面是ICETEK-VC5416-A板的实物图，我们将通过此图描述整个板子的外部接口。

POWER:

5V电源接口

POW_LED电源指示灯

P1:

34芯外扩总线P3:

34芯外扩总线数字地焊盘（DGND）

P2:

34芯外扩总线P4:

34芯外扩总线

模拟地（AGND）焊盘RESET:

手动复位开关（EXT_RST）

DAOUT1:

DA第一信道USER_LED:

用户使用的发光管外接复位

DAOUT2:

DA第二信道DSP_SW:

5416用户模式设置

AIN1:

A/D采集的第一信道USER_SW:

用户使用的开关

AIN4:

A/D采集的第四信道HPI_SW:

HPI接口模式设置

USB接口：

标准USB接口（B型）DSP_JTAG:

DSP仿真器接口

DB9:

九针D型串口P6:

34芯外扩总线

下面，我们将详细说明这些接口的功能和特征定义。

首先，表一归纳总结了这些跳线和功能分类.

功能分类

接口名称

接口定义

电源接口

POWER

5V电源输入

外设接口

DAOUT1

DA第一信道

DAOUT2

DA第二信道

AIN1

A/D采集的第一信道

AIN4

A/D采集的第四信道

DB9

九针D型串口

USB接口

标准USB接口（B型）

总线接口

34芯外扩总线

指示灯

POW_LED

电源指示灯

USER_LED

用户使用的发光管

辅助接口

DSP_JTAG

DSP仿真器接口

AGND

模拟地（AGND）焊盘

DGND

数字地（DGND）焊盘

跳线和开关

EXT_RST

外接复位

DSP_SW

5416用户模式设置

HPI_SW

HPI接口模式设置

USER_SW

用户使用的开关

RESET

手动复位开关

表一：

接口和功能分类

下面将分别介绍这些接口：

1．POWER:

这个接口用于接入为整个板子供电的电源，电源电压为+5V,标准配置的电源电流为1A，如果不使用随板提供的电源，请注意电源的正负极性和电流的大小。

下面是这个接口的插孔示意图：

+5V

地（GND）

2．DAOUT1:

街头规格为SMB-JWE高频插头,接头是ICETEK-VC5416-A板的DA通道1的输出接口，接口输出0到+5V的电压。

下面是接口的示意图：

模拟信号输出

（ANOLOGOUTPUT）

模拟地（AGND）

模拟信号输入

（侧面）（正面）

模拟地模拟地

PCB焊盘

3．DAOUT2:

街头规格为SMB-JWE高频插头,接头是ICETEK-VC5416-A板的DA通道2的输出接口，接口输出0到+5V的电压。

连接器的规格同1。

4．AIN1：

模拟输入（ANOLOGINPUT）通道1，采集速率最大为500KHz，输入模拟电压为0到+5V。

连接器规格同1。

5．AIN2：

模拟输入（ANOLOGINPUT）通道2，采集速率最大为500KHz，输入模拟电压为0到+5V。

连接器规格同1。

6．DB9:

9针D型连接器，异步串口连接器，符合RS-232规范，输出电平为正负12V.下面是9针连接器的管脚定义：

管脚号

管脚定义

说明

无连接

TxD

数据输出引脚，与对方的输入脚连接

RxD

数据输入引脚，与对方的输出脚连接

无连接

GND

共地端

无连接

DB9管脚定义表

7．USB接口：

评估板支持USB通讯，在通讯时，评估板将作为计算机的一个外设使用，同时，在板子上接出一个USB接口（B型）。

为了方便用户调试，我们接出一套扩展总线，以便于用户扩展。

包括P1、P2、P3、P4和P6在内，这些外部扩展的引脚可以方便的用于对评估板进行扩展，下面是这些接口的定义和特点。

8．P1:

34芯扩展总线接口。

P1接口主要是扩展评估板上空闲的DSP外设引脚，以便于定制用户的硬件环境。

注意：

由于这组引脚是直接来自于5416DSP芯片,因此，这些引脚为TTL3.3V标准，其输出最高电压为3.3V。

如果要接入5V器件，请在外接时注意电平转换。

（在扩展板上使用3.3-5V兼容器件与扩展接口连接）。

管脚号

管脚名

说明

+5V电源

由POWER提供的+5V电源

+5V电源

由POWER提供的+5V电源

TOUT

5416的定时器输出引脚

A16

高位地址总线，5416程序空间的扩展地址总线

BDR2

5416的MCBSP2同名引脚

A17

高位地址总线，5416程序空间的扩展地址总线

BDX2

5416的MCBSP2同名引脚

A18

高位地址总线，5416程序空间的扩展地址总线

BFSR2

5416的MCBSP2同名引脚

A19

高位地址总线，5416程序空间的扩展地址总线

BFSX2

5416的MCBSP2同名引脚

A20

高位地址总线，5416程序空间的扩展地址总线

BCLKR2

5416的MCBSP2同名引脚

A21

高位地址总线，5416程序空间的扩展地址总线

BCLKX2

5416的MCBSP2同名引脚

A22

高位地址总线，5416程序空间的扩展地址总线

GND

地线

GND

地线

5416的同名引脚

BIO

5416的同名引脚

保留

GND

地线

GND

地线

P1:

管脚定义和说明

9．P2:

34芯扩展总线接口。

P2接口主要是AD和DA接口，P2中扩展了所有的AD和DA引脚，包括AIN1、AIN4、DAOUT1、DAOUT2和没有连接器连接的AD和DA引脚。

请注意评估板的对采集信号的要求

管脚号

名称

说明

VCCA

模拟电源+5V

VCCA

模拟电源+5V

保留

AIN1

模拟输入通道1（与AIN1接口相同使用时可以选择其中一个）

AIN2

模拟输入通道2

AIN3

模拟输入通道3

AIN4

模拟输入通道4（与AIN1接口相同使用时可以选择其中一个）

AIN5

模拟输入通道5

AIN6

模拟输入通道6

保留

AGND

模拟地

AGND

模拟地

保留

DAOUT1

模拟输出通道1

DAOUT2

模拟输出通道2

DAOUT3

模拟输出通道3

DAOUT4

模拟输出通道4

保留

XINT2

外部中断2

AGND

模拟地

AGND

模拟地

P2:

管脚定义和说明

10．P3:

34芯扩展总线接口。

P3接口是外扩的5416总线，包含16根地址线和16根数据线，当程序访问I/O空间8000h-0FFFFh地址时这个总线被打开，可以用于读入和输出并行的数据。

这个总线是受软件控制的，且加入了电平转换和三态控制。

注意：

这个插座上的地址线是由5416芯片提供的，如果您在外部扩展的话，请注意5416的地址线只能输出3.3V的电平。

管脚号

名称

说明

5416地址线A0

5416地址线A1

5416地址线A2

5416地址线A3

5416地址线A4

5416地址线A5

5416地址线A6

5416地址线A7

5416地址线A8

5416地址线A9

A10

5416地址线A10

A11

5416地址线A11

A12

5416地址线A12

A13

5416地址线A13

A14

5416地址线A14

A15

5416地址线A15

GND

数字地

GND

数字地

5416数据线D0，双向总线，当访问I/O空间8000h-0FFFFh地址时，总线有效。

5416数据线D1

5416数据线D2

5416数据线D3

5416数据线D4

5416数据线D5

5416数据线D6

5416数据线D7

5416数据线D8

5416数据线D9

D10

5416数据线D10

D11

5416数据线D11

D12

5416数据线D12

D13

5416数据线D13

D14

5416数据线D14

D15

5416数据线D15

P3:

管脚定义和说明

11．P4:

：

34芯扩展扩展总线接口。

P4:

是5416的功能引脚和外设引脚，包括5416外部扩展总线的控制线、McBSP接口线、外部中断和外部复位等重要的引脚信号。

注意：

这里的引脚都是由DSP直接引出的，在和外部设备连接时注意电平转换。

管脚号

管脚定义

管脚说明

VCC

+5V电源

VCC

+5V电源

数据存储空间片选信号

程序存储空间片选信号

I/O空间片选信号

保留

IOWE

I/O空间写信号，仅在8000-0FFFFh地址空间有效，此信号经过译码，可以直接作为外部扩展时的写信号

IORD

I/O空间读线号，仅在8000-0FFFFh地址空间有效，此信号经过译码，可以直接作为外部扩展时的读信号

MSTRB

程序/数据空间总线操作信号

5416的读写信号

保留

IOSTRB

I/O空间总线操作引脚

RESET

DSP评估板输出的复位信号

EXT_RESET

外部输入DSP评估板的复位信号

NMI

不可屏蔽中断

INT1

外部中断1

GND

数字地

GND

数字地

INT2

外部中断2

INT3

外部中断3

BDR0

McBSP0的数据接收脚

BDR1

McBSP1的数据接收脚

BDX0

McBSP0的数据发送脚

BDX1

McBSP1的数据发送脚

BFSR0

McBSP0的数据接收帧同步脚

BFSR1

McBSP1的数据接收帧同步脚

BFSX0

McBSP0的数据发送帧同步脚

BFSX1

McBSP1的数据发送帧同步脚

BCLKXR0

McBSP0的数据接收/发送时钟脚

BCLKXR1

McBSP1的数据接收/发送时钟脚

保留

CLKOUT

5416的时钟输出

GND

数字地

GND

数字地

P4:

管脚定义和说明

12．P6:

34芯片外扩展总线接口。

P6的功能是针对HPI接口的。

HPI接口是5416DSP芯片的特有接口，它允许外部的处理器使用5416片内的存储器作为缓冲来实现数据交换。

由于它的接口引脚与5416的片外扩展总线独立，因此使用这个接口可以提高5416的总线吞吐能力，有关的信息，请参考用户手册（TMS320C54xDSPEnhancedPeripheralsspru302.pdf）.注意，注意：

这里的引脚都是由DSP直接引出的，在和外部设备连接时注意电平转换。

管脚号

管脚定义

管脚说明

HD0

由于HPI的工作方式比较特殊，这里不做说明，所有引脚信号均与DSP芯片上的管脚同名，关于HPI的详细说明，请参考（TMS320C54xDSPEnhancedPeripheralsspru302.pdf）

HD1

HD2

HD3

HD4

HD5

HD6

HD7

保留

GND

数字地

GND

数字地

HCS

HPI管脚

HCNTL0

保留

HCNTL1

HPI管脚

HRW

HDS2

HRDY

HDS1

HINT

HAS

HBIL

保留

P6:

管脚定义和说明

13．POW_LED（D1,D2）：

电源指示灯，如果评估板工作正常，此灯常亮。

其中指示灯D1为5V指示，若外接电源工作正常，此灯常亮。

指示灯D2为+3.3V指示，若评估板供电芯片工作正常，此灯常亮。

14．USER_LED（LED0..LED7）:

用户指示灯，在板上有8个可编程的指示灯，分别为LED0..LED7，这8个指示灯的开关由5416编程控制。

15．DSP_JTAG：

5416的仿真接口，由于连接ICETEK-5100系列的仿真器或兼容产品。

注意，使用的仿真器必须支持3.3V仿真。

16．AGND：

模拟地焊盘，此处可作为模拟信号测量的基准地信号

17．DGND：

数字地焊盘，此处可作为数字信号测量的基准地信号

18．EXT_RST（J10,J9）：

外接复位信号和看门狗允许信号。

J9:

看门狗允许信号，当此跳线短路时，看门狗启动工作，当此跳线断开时，看门狗禁止工作。

J10:

如果需要外接控制DSP的复位信号，可以在此处连接，当两个信号连通时DSP处于复位状态，当两个信号分开时，DSP正常工作。

19．DSP_SW:

5416芯片的配置开关。

共有四位，如下表：

（具体含义参见TMS320VC5416Datasheet）:

信号名

信号功能

信号定义

MP/MC

处理器方式选择

断开状态，即OFF状态，为高电平；连接状态，即ON状态，为低电平

CLKMD1

5416硬件倍频选择。

断开状态，即OFF状态，为高电平；连接状态，即ON状态，为低电平

CLKMD2

CLKMD3

20．HPI_SW（J1,J2）:

HPI接口方式选择。

这两个接口用于控制5416的HPI16和HPIENA信号的状态。

下面列表如下：

跳线名

状态

含义

J1:

HPI16（丝印J1处为1脚）

1,2,3断开

HPI16悬空

12短接

HPI16高电平

23短接

HPI16低电平

J2:

HPIENA（丝印J2处为1脚）

1,2,3断开

HPIENA悬空

12短接

HPIENA高电平

23短接

HPIENA低电平

21．USER_SW（SW0..SW6）：

7个用户开关输入。

可以用作DSP的输入信号。

软件可以读取它的状态。

当开关处于断开状态，即OFF状态时，开关输出高电平，DSP读到逻辑“1”，而当开关处于连通状态，即ON状态时，开关输出低电平，DSP读到逻辑“0”。

22．RESET:

手动复位开关。

二、ICETEK-VC5416-A板用户板的外部扩展资源的定义和功能

这部分介绍5416评估板的软件编程接口，说明板上外设的扩展寄存器。

下面是评估板的外部扩展寄存器的说明：

分类

名称

地址（I/O空间）

说明

存储器控制寄存器

Port0

0000h@IO

存储器控制寄存器

看门狗

Port1

0001h@IO

看门狗控制寄存器

A/D

Port2

0002h@IO

A/D数据寄存器

Port3

0003h@IO

A/D通道选择寄存器

Port4

0004h@IO

A/D采集控制寄存器

D/A

Port1000

1000h@IO

DA通道1数据寄存器

Port1001

1001h@IO

DA通道2数据寄存器

Port1002

1002h@IO

DA通道3数据寄存器

Port1003

1003h@IO

DA通道4数据寄存器

Port1004

1004h@IO

DA控制寄存器

串口控制寄存器

Port2000

2000h@IO

RBR/THR/DLL

Port2001

2001h@IO

IER/DLM

Port2002

2002h@IO

IIR/FCR

Port2003

2003h@IO

LCR

Port2004

2004h@IO

MCR

Port2005

2005h@IO

LSR

Port2006

2006h@IO

MSR

Port2007

2007h@IO

SCR

USER_LED

Port3002

3002h@IO

LED0..LED7控制寄存器

USER_SW

Port3003

3003h@IO

SW0..SW6控制寄存器

中断控制寄存器

Port3004

3004h@IO

中断控制寄存器

寄存器说明：

1．存储器控制寄存器：

寄存器在I/O空间的地址0处，

710

保留

RAM_ENARAM

W-0

RAM_ENA：

最低位，此位是1时，数据存储空间8000-0FFFFh扩展为RAM,此位是0时，数据存储空间8000-0FFFFh扩展为ROM,复位值是0。

2、看门狗控制寄存器：

寄存器在I/O空间的地址0处，数据位无效，对这个地址执行写操作将会复位狗电路。

3、中断控制寄存器：

寄存器在I/O空间的地址3004h处，

1510

INT_OE

保留

W-1

INT_OE位，此位是外部中断寄存器允许位，当此位置1时，禁止所有外部硬件可屏蔽中断，当此位置0时，允许所有外部硬件可屏蔽中断。

4、SW0..SW6控制寄存器：

寄存器在I/O空间的地址3003h处，

15650

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