摘 要:根據(jù)電視監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中存在的高速DSP器件與低速器件接口的時(shí)序不匹配問(wèn)題,提出了采用高速DSP的SPI口串行通訊和GPIO并行通訊,解決高速DSP與單片機(jī)及PC機(jī)之間的接口問(wèn)題,并給出了通過(guò)這種方法擴(kuò)展鍵盤和LED顯示器的例子和擴(kuò)展PC機(jī)通訊的例子。
關(guān)鍵詞:DSP;TMS320C6713;SPI;GPIO
1引言
隨著電子技術(shù)迅速發(fā)展,在電視監(jiān)控領(lǐng)域中,音視頻圖像信息的傳輸將逐步轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)傳輸方式。這需要對(duì)模擬的音視頻圖像信號(hào)進(jìn)行壓縮和轉(zhuǎn)換,這種處理必須采用高速的處理器件,以前最常見(jiàn)的辦法是采用專用的高速壓縮處理器件,而現(xiàn)在高速DSP發(fā)展很快,最高計(jì)算速度達(dá)到3 000 M/s,已經(jīng)能夠直接進(jìn)行音視頻圖像信號(hào)的壓縮和轉(zhuǎn)換。這種基于DSP的音視頻圖像信號(hào)的壓縮和轉(zhuǎn)換方案具有可以便捷升級(jí)的特點(diǎn),一旦產(chǎn)品功能或是算法標(biāo)準(zhǔn)有進(jìn)步,只需要升級(jí)程序即可,可以減少硬件設(shè)計(jì)工作量,減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期,同時(shí)可以保護(hù)客戶的投資,因此這將是今后發(fā)展的方向。
在實(shí)際的裝置中,除了需要用高速DSP對(duì)音視頻圖像信號(hào)進(jìn)行壓縮和轉(zhuǎn)換外,還需要一些輔 助的功能,例如鍵盤控制、LED狀態(tài)信息顯示以及對(duì)云臺(tái)鏡頭等的控制。這些事務(wù)性工作的處理量不大,但是需要消耗很多時(shí)間,一般采用單片機(jī)更合適。因此高速DSP與低速器件的接口問(wèn)題成為了主要問(wèn)題,即如何解決高速DSP與單片機(jī)接口是主要的研究任務(wù)。
本文以TI公司的TMS320C6713高速DSP為例,提出2種解決辦法:
(1)將高速DSP的緩沖串口配置為SPI口,實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)接口的方案。
(2)將單片機(jī)與高速DSP的GPIO并行接口連接的辦法,實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)接口的方案。
這兩種方案都僅僅需要DSP或是單片機(jī)按照規(guī)定的模式編程,避免了多CPU之間的協(xié)同工作問(wèn)題,便于程序編制。
這2種方案可以適用于幾乎所有TI公司DSP器件(TMS320C2xxx不需要這樣做)。
2TMS320C6713簡(jiǎn)介
TMS320C6713是TI公司生產(chǎn)的一種高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP),他采用先進(jìn)的超長(zhǎng)指令 (VLIW) TMS320C67xTM DSP內(nèi)核,理論上每時(shí)鐘周期可以執(zhí)行8條32 b指令,實(shí)際上可以做到每時(shí)鐘周期可以執(zhí)行6條32 b指令。最高時(shí)鐘頻率可以達(dá)到300 MHz,指令周期最小3.3 ns;最高運(yùn)算速度:2 400/1 800MIPs/MFLOPs。為了加快處理速度,DSP內(nèi)核采用2級(jí)CACH E,其中L1級(jí)CACHE由4 kB直接程序CACHE和4 kB數(shù)據(jù)CACHE(分為2路);L2級(jí)CACHE分為64 k B統(tǒng)一存儲(chǔ)器和192 kB附加存儲(chǔ)器。芯片內(nèi)部有16通道EDMA控制器,能夠高速處理幾乎所有I /O和存儲(chǔ)器的接口問(wèn)題,能夠大大提高芯片吞吐速度。外部總的存儲(chǔ)器地址空間最大512 MB,數(shù)據(jù)寬度為32 b,可以支持SBRAM,SDRAM,SRAM,F(xiàn)ALSH和EPROM。TMS320C6713與外部I/O接口可以通過(guò)FFA構(gòu)造的I/O端口、HPI口、多緩沖串口(McBSP)、SPI口、I2C口等幾種主要方式。TMS320C6713的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3采用SPI接口擴(kuò)展外部低速接口