VC5416板CPU原理分析1解读.docx
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VC5416板CPU原理分析1解读
DSP试验箱VC5416板原理说明
一、DSP试验箱VC5416板的原理图位置
C:
\ICETEK\VC5416AE\DOCS\ICETEK-VC5416Ae原理图.pdf,共6张
①CPU.PFD②CPLD.PFD③RAM.PFD④UART.PFD⑤EXIO.PFD⑥CODEC.PFD
ICETEK-VC5416-A评估板及教学实验箱实验指导书VE3.pdf
ICETEK-VC5416-A评估板技术指标(实验指导书P1)
ICETEK-VC5416-A原理图和实物图(实验指导书P2)
所涉及的芯片请:
到厂家网站,查看厂家的DATASHEET(英文版,权威;中文版是翻译),内含其功能、技术指标、典型应用电路;或一般XX也可找到厂家的DATASHEET;或上中国知网,查相关应用的论文
二、CPU.PFD原理图解剖
1、CPU:
TMS320VC5416
CPU使用TI公司TMS320VC5416,其权威资料
或见教材、网络资料
2、电源:
VC5416的工作电压为3.3V、1.6V。
需要将5V的VCC转化
1117-33是低压差线性稳压源芯片(加ams之类前缀表示厂家),把5V转成3.3v。
(C26对应的104=10*10^4pf=0.1uf)
1117-ADJ是低压差线性稳压源芯片,ADJ表示输出电压可调;
查见TLV1117-ADJ芯片资料知:
典型值=1.25v;
典型值=55uf,可忽略。
(TLV1117-ADJ)
(此处电路中2个电阻值似乎有误)
3、无源晶体
X1、X2是5416的时钟引脚96和97。
集成电路振荡端子外围电路中总是以一个晶振(或其它谐振元件)和两个电容组成回路;晶振旁的2个电容是晶体的匹配电容,只有在外部所接电容为匹配电容的情况下,振荡频率才能保证在标称频率附近的误差范围内。
最好按照所提供的数据来,如果没有,一般是30pF左右。
太小了不容易起振。
在某些情况下,也可以通过调整这两个电容的大小来微调振荡频率,当然可调范围一般在10pf量级。
(晶振的标称值在测试时有一个“负载电容”的条件,在工作时满足这个条件,振荡频率才与标称值一致。
一般来讲,有低负载电容(串联谐振晶体)高负载电容(并联谐振晶体)之分。
在电路上的特征为:
晶振串一只电容跨接在IC两只脚上的,则为串联谐振型;一只脚接IC,一只脚接地的,则为并联型。
)
4、
VC5416引脚通过10K上拉电阻接至3.v,令其为高电平。
5、JTAG仿真器插脚
JTAG仿真器也称为JTAG调试器,是通过5416芯片的JTAG边界扫描口进行调试的设备。
JTAG仿真器比较便宜,连接比较方便,通过现有的JTAG边界扫描口与5416CPU核通信,属于完全非插入式(即不使用片上资源)调试,它无需目标存储器,不占用目标系统的任何端口,而这些是驻留监控软件所必需的。
另外,由于JTAG调试的目标程序是在目标板上执行,仿真更接近于目标硬件,因此,许多接口问题,如高频操作限制、AC和DC参数不匹配,电线长度的限制等被最小化了。
使用集成开发环境配合JTAG仿真器进行开发是目前采用最多的一种调试方式。
6、HPI设置跳线J1,J2
7、U20:
4位拨动开关输入
通过设置3个外部引脚,设置时钟方式寄存器的值,定5416的工作时钟。
(邹彦P288表)
8、4位用户可控指示灯,D3-D6
9、抗干扰
电源与地之间接104电容,作用是去耦滤波、稳定电压、抗干扰
三、CPLD.PFD
1、复位
2、CPLD芯片95144XL
四、RAM.PFD
指导书P13、15
Flash芯片:
Am29LV800B:
8Megabit(1Mx8-Bit/512Kx16-Bit)简称LV800,它是一个低功耗flash,工作在2.7-3.6v电压下,一般来说存储数据可以保存100年以上,可以重复编程次数高达10万次。
A18到A0为外部地址管脚,DQ0–DQ15为16条数据线,CE#为片选控制管脚(低有效),OE#为输出控制管脚(低有效),WE#为写入控制管脚(低有效)
指导书P13、14、17
TMS320VC5416PGE一次引导只能最多访问外扩32K存储器,并且5416的程序、数据访问空
间的页面大小为64K字/页。
因此,要访问全部512K字地址的FLASH物理存储器需要按照分页方式访问,这个访问可以通过存储器控制寄存器来实现其中Flash的高位地址线由5416的存储器控制寄存器控制,存储器控制寄存器可以驱动Flash的高位地址线处于一个固定的状态,从而实现分页的目的。
上电复位时,存储器控制寄存器的值被设置为0x00,此时,所有的高位地址线处于低电平状态,5416访问Flash的起始32K地址单元。
此后随着复位的结束,用户程序开始工作,这样,就可以对存储器控制寄存器写值,改变Flash的高位地址,实现换页功能。
下面是FLASH连接的示意图:
⑴存储器控制寄存器:
寄存器在I/O空间的地址0处。
Bit0:
RAM_ENA,此位是1时,数据存储空间8000-0FFFFh扩展为U4(RAM),此
位是0时,数据存储空间8000-0FFFFH扩展为U5(FLASH),复位值是0。
Bit1-Bit2:
保留
Bit3-Bit7:
Flash地址选择FA15-FA19,用于选择不同的Flash页面(32K/页)
512k字=
字=32K字/页*16页
A19……A15A14…………………A0
16页32K字/页
五、UART.PFD
标准串口TL16C550指导书P18
UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter,通用异步接收/发送装置UART总线双向通信,可以实现全双工传输和接收。
16c550:
程序:
C:
\ICETEK\VC5416AE\VC5416Ae\lab0308-UART
Uart.c
MAX232芯片是美信(MAXIM)公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电。
芯片中文资料,其中有典型应用电路
六、EXIO.PFD
七、CODEC.PFD
aic23指导书P26;
DA转换器TLC7528指导书P23
AD转换器TLV0832指导书P21
pcb:
Linein和Micin两个接口,翻译成中文就是“线性输入”和“麦克风输入”,这两个都是输入端口,但是还是有区别的:
Linein端口:
该端口主要用于连接电吉他、电子琴、合成器等外界设备的音频信号输出的录音,由于这些设备本身输出功率就比较大,因此需要连接到Linein端口录音,当然使用它们录音从某种程度上也可以被称为外部设备的“内录”。
一般您使用的声卡越好,Linein里的噪音就会越低,录制效果也会比较好。
Micin端口:
这要是连接麦克风录音使用的。
但是这个端口和Linein的区别在于它有前置放大器,换言之麦克风本身输出功率小,因此必须要有一个外部的放大设备来放大音频信号。
这个端口就是起到这个作用。
有兴趣的朋友可以尝试一下把你的麦克风直接连接到Linein端口录音……没有声音或者声音很小对吧?
!
道理很简单,麦克风的信号没有被放
大,自然效果就不好了。
1、23的MICIN
R87NC:
NC(noconnect)表示这个空可以不安装。
如果安装的话,电路会有另外的功能,或许在性能上会有变化。
有些产品,其型号不一样,但其PCB板是通用的。
区别在于有些料装配,有些料不装配,这样,就能做出不同的产品型号而不用每一种产品都单独去LAYOUT一块PCB板。
R860:
0欧电阻
SAGND:
信号模拟地
2、23的Linein
3、23的headphone耳机
4、23的LINEOUT
Lineout刚刚出现的时候是移植台式机的输出端口,纯粹为了外接功放等等声音放大设备,所以由Lineout输出的都是没经过或者很少经过芯片过滤的原始数据,所以声音的保真度较高..但是经由Lineout输出的声音大多不能通过机器本身控制音量。
Lineout输出的阻抗都很高300欧左右,如果用低阻抗的耳机接上,会感觉到声音不够饱满,充实,缺乏弹性,如果换用高阻抗的耳机的话,则是比较饱满通透,虽然声音不大。
一般输出的电流比较小,不会造成过载。
5、23的接法
6、晶体和电源滤波
7、模拟地与数字地、模拟电源与数字电源
应用在既有数字电路又有模拟电路的电源。
VDD:
为数字电路供电。
VDDA:
为模拟电路供电。
数字电路的地和模拟电路的地各自成系统,然后用0欧姆电阻单点连接。
两个电源实际上是同一直流电压,VDD经电感和电容滤波后成为VDDA,避免数字电路工作时在电源中产生的纹波影响模拟电路。
电感取值几十到几百微亨都可以,根据具体的应用适当调整。
若模拟电路的工作电流变化较大,电感的直流电阻尽可能小。
9、外接AD、DA
tlc7528c准双道8位高速DA
程序:
C:
\ICETEK\VC5416AE\VC5416Ae\lab0306-DACDAC.c
A3.3V模拟电源
TLV0832
(ACTIVE)8位44.7kSPSADC,串行输出、多路复用Twin通道具有串行控制或差动选项,2通道
程序:
C:
\ICETEK\VC5416AE\VC5416Ae\lab0305-ADCADC.c
TLV0832
(ACTIVE)8位44.7kSPSADC,串行输出、多路复用Twin通道具有串行控制或差动选项,2通道
应用在既有数字电路又有模拟电路的电源。
VDD:
为数字电路供电。
VDDA:
为模拟电路供电。
数字电路的地和模拟电路的地各自成系统,然后用0欧姆电阻单点连接。
两个电源实际上是同一直流电压,VDD经电感和电容滤波后成为VDDA,避免数字电路工作时在电源中产生的纹波影响模拟电路。
电感取值几十到几百微亨都可