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TMS320VC5402最小系统原理图设计郑州轻工业学院课程设计任务书题目TMS320VC5402最小系统原理图设计专业、班级电信11－2学号29姓名牛国宇主要内容、基本要求、主要参考资料等：1、参考课本及TMS320VC5402数据手册，IS61LV6416数据手册，TPS767D318芯片数据手册，设计TMS320VC5402的最小系统。2、设计TMS320VC5402的最小系统电路图纸，要求图纸具有TMS320VC5402的基本电路（复位电路、时钟电路、功能配置引脚连接等），具有64K字程序空间，64K字数据空间，和DSP的供电电路（输入电源DC5～9V）。3、要求设计上述电路的原理图。4、设计完成后要求每人上交一份课程设计说明书，说明书要求包含有课程设计任务书，设计原理说明，所用芯片简要说明，设计图纸等。说明书要求字迹工整、叙述清楚、图纸齐备。5、发挥部分，如时间可行，依据原理图设计上述电路的印制板图。6、时间：二周。完成期限：2015.01.12---2015.01.23指导教师签名：杜海明课程负责人签名：胡智宏2015年01月12日TMS320VC5402最小系统原理图设计摘要介绍了基于DSP的最小应用系统的整体设计过程。本次课程设计的题目是DSP最小系统的设计，DSP最小系统可应用于简单的工程研究和应用开发。本文中所设计的DSP最小系统是由TI公司的定点DSP芯片TMS320VC5402及其相关电源和时钟电路、片外扩展存储器、标准JTAG结口构成。本次课程设计中原理图制作用的是Altiumdesigner10软件绘制的。关键词DSP最小系统JTAGTMS320VC5402最小系统原理图设计I目录1DSP的概述............................................................................................................................11.1DSP的应用....................................................................................................................11.2DSP的特点与优点......................................................................................................11.3DSP的发展现状和发展趋势....................................................................................22DSP最小系统主要芯片.................................................................................................52.1主控芯片TMS320VC5402的简介............................................................................52.2SRAM芯片IS61LV6416的简介...............................................................................62.3电源芯片TPS767D318...............................................................................................63TMS320VC5402的最小系统设计...............................................................................83.1系统的基本组成..........................................................................................................83.2单元功能模块设计.....................................................................................................83.2.1电源产生电路设计...............................................................................................83.2.2TMS320VC5402的供电设计..................................................................................93.2.3复位电路的设计.................................................................................................103.2.4时钟电路的设计.................................................................................................113.2.5JTAG仿真接口的设计........................................................................................113.2.6存储器扩展电路设计.........................................................................................123.2.7存储器选择电路的设计.....................................................................................14总结..............................................................................................................................................15参考文献...................................................................................................................................16附录最小系统PCB图及原理图.................................................................................17TMS320VC5402最小系统原理图设计11DSP的概述1.1DSP的应用DSP（DigitalSignalProcessor）是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号。再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。在近20多年时间里，DSP芯片的应用越来越广泛，已经从军事、航空航天领域扩大到信号处理、通信、雷达、消费等许多领域，主要应用有信号处理、通信、语音、图形、图像、军事、仪器仪表、自动控制、医疗、家用电器等。DSP主要应用市场为3C领域，占整个市场需求的90%。数字蜂窝电话是DSP最为重要的应用领域之一。由于DSP具有强大的计算能力，使得移动通信的蜂窝电话重新崛起，并创造了一批诸如GSM、CDMA等全数字蜂窝电话网。在Modem器件中，DSP更是成效卓著，不仅大幅度提高了传输速率，且具有接收动态图像能力。另外，可编程多媒体DSP是PC领域的主流产品。以XDSLModem为代表的高速通信技术与MPEG图像技术相结合，使得高品位的音频和视频形式的计算机数据有可能实现实时交换。目前的硬盘空间相当大，这主要得益于CDSP（可定制DSP）的巨大作用。预计在今后的PC机中，一个DSP即可完成全部所需的多媒体处理功能。DSP也是消费类电子产品中的关键器件。由于DSP的广泛应用，数字音响设备的更新换代周期变得非常短暂。用于图像处理的DSP，一种用于JPEG标准的静态图像数据处理；另一种用于动态图像数据处理。1.2DSP的特点与优点DSP芯片是模拟信号变换成数字信号以后，进行高速实时处理的专用微处理器，其处理速度比最快的CPU还快10-50倍，具有处理速度高、功能强、性能价格比好以及速度功耗比高等特点，被广泛应用于具有实时处理要求的场合。TMS320VC5402最小系统原理图设计2DSP芯片具有以下特点：1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。5）快速的中断处理和硬件I/O支持。6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。7）可以并行执行多个操作。8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。DSP系统以DSP芯片为基础，具有以下优点：1）高速性，DSP运行速度高达1000MIPS以上。2）编程方便，可编程DSP可使设计人员在开发过程中，灵活方便的对软件进行修改和升级。3）稳定性好，DSP系统以数字处理为基础，受环境温度及噪声的影响比较小，可靠性高。4）可重复性好，数字系统的性能基本上不受元器件参数性能的影响，便于测试、调试和大规模生产。5）集成方便，DSP系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规模集成。6）性价比高。1.3DSP的发展现状和发展趋势DSP芯片诞生于20世纪70年代末，至今已经取得了突飞猛进的发展。其发展现状主要有以下几个发面：（1）制造工艺。普遍采用0.25um或0.18um亚微米的CMOS工艺。引脚从原来的40个增加到200个以上。需要设计的外围电路越来越少，成本、体积和功耗不断下降。（2）存储器容量。芯片的片内程序和数据存储器可达到几十K字，而片外程序存储器和数据存储器可达到16M*48位和4G*40位以上。（3）内部结构。芯片内部均采用多总线、多处理单元和多级流水线结构，TMS320VC5402最小系统原理图设计3加上完善的接口功能，是DSP的系统功能、数据处理能力和与外部设备的通信功能都有了很大的提高。（4）运算速度。指令周期从400ms缩短到10ns以下，其相应的速度从2.5MIPS提高到2000MIPS以上。（5）高度集成化。集滤波、A/D、D/A、ROM、RAM和DSP内核于一体的模拟混合式DSP芯片已有较大的发展和应用。（6）运算精度和动态范围。DSP的字长从8位已增加到32位，累加器的长度也增加到40位，从而提高了运算精度。同时采用超长指令集（VLIW）结构和高性能的浮点运算，扩大了数据处理的动态范围。（7）开发工具。具有较完善的软件和硬件开发工具，如软件仿真器Simulator、在线仿真器Emulator、C编译器和集成开发环境CCS等，给开发应用带来很大方便。CCS是TI公司针对本公司的