F28335DSP硬件设计

DSP原理与应用TheTechnology&ApplicationsofDSP北京交通大学电气工程学院郝瑞祥电话:51687064-11办公室:电气楼602email:[e-mail]原理与应用2020年4月18日2第八章DSP系统应用硬件设计一、DSP系统电路设计的指导原则；二、数字电路系统逻辑接口设计；三、TMS320F28xxx最小系统设计；四、数字开关电源及电机控制等电路设计举例；五、DSP系统设计总结DSP原理与应用2020年4月18日3一、DSP系统电路设计的指导原则首先，要了解DSP芯片的基本参数（从数据手册Datasheet中查找参数说明），重点关注以下几个参数：1）芯片的工作电源Vcc,Vdd（5V，3.3V，2.5V，1.8V?）;2）信号接口的电平要求（VIH,VIL,VOH,VOL）和驱动能力;3）CPU的工作频率f=?,信号的上升时间tr=?,下降时间tf=?;4）控制信号时序（RD、WE、RST,AddrBus,DataBus等）；DSP原理与应用2020年4月18日4TMS320F28xxx的主要电气参数列表如下DSP原理与应用2020年4月18日5TMS320F28xxx接口时序图1（上电复位）DSP原理与应用2020年4月18日6TMS320F28xxx接口时序图2（热复位）TMS320F28xxx接口时序图3（存储器接口读数据）TMS320LF28xxx接口时序图3（存储器接口写数据）DSP原理与应用2020年4月18日9二、数字电路系统逻辑接口设计在设计DSP系统时，除DSP芯片外，还要设计与其他外围芯片的接口，如果接口芯片的工作电源电压也是3.3V,那么可以直接相连接，否则就需要考虑接口电平兼容的问题。DSP原理与应用2020年4月18日10不同电平接口组合情况电平兼容问题！DSP原理与应用2020年4月18日113.3V与5V电平转换的4种情形1.5VTTL器件驱动3.3VTTL器件（LVC）。从上图可以看出两者电平完全兼容，只要3.3V器件允许承受5V电压，两者就可以直接相连。2.3.3VTTL器件（LVC）驱动5VTTL器件。由于两者电平完全兼容，不需要额外的器件可以将两者直接相连。3.5VCMOS器件驱动3.3VTTL器件。两者电平不兼容，采用能够承受5V电压的LVC器件，5V器件的输出是可以直接与3.3V器件的输入端接口的。4.3.3VTTL器件（LVC）驱动5VCMOS器件。两者电平转换标准不一致。这种情况可以采用双电压（一边3.3V供电，一边5V供电）供电的驱动器件。如SN74ALVC164245,SN74LVC4245等芯片。还有其他方法吗？DSP原理与应用2020年4月18日12三、TMS320F28xxx最小系统设计DSP最小系统包括以下几个部分：1.电源系统(Power)2.复位和时钟电路(Reset&Clock)3.存储器接口（ROMorRAM）4.外设接口（串行通信、并行通信、I/O扩展）5.JTAG（JointTestActionGroup）接口6.开关电源或电机控制典型电路设计7.逻辑电路设计思路和探讨DSP原理与应用2020年4月18日131.电源系统设计首先要确定DSP控制板上所有的器件工作需要的电源种类，F2833x工作电源为3.3V和1.9V。获得这些电源的途径有哪些？a)采用TI公司的LDO（lowdropout）电源芯片TPS7333(5V转3.3V),TPS73701(5V转1.9V),或者TPS75201等。Recommendedmethod!b)采用其他公司提供的电源芯片，要求其能够提供稳定的3.3V输出电源即可；c)自行设计输出为3.3V的开关电源，为控制板供电。如何获得1.9V电源？DSP原理与应用2020年4月18日14典型3.3V和1.9V电源电路设计220VAC/5VDC市电220VTPS767D301控制板电源系统设计思路123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:8-Dec-2009SheetofFile:E:\项目\F28335\28335(0409).ddbDrawnBy:POWER_RSTR12230.1K1%R12118.227K1%1FB/SENSE1FB/SENSE1IN51IN61OUT231OUT242IN112IN122OUT172OUT18NC26NC27NC13NC14NC7NC81EN41GND32EN102GND9NC2NC11RESET281FB/SENSE252RESET222SENSE19NC21NC20NC16NC15U17TPS767D301C17147uFGNDGNDC17333uFC17433uFGNDC17247uFGNDGNDGNDR120250KL15BEADL14BEAD5VGND1.9V3.3VDSP原理与应用2020年4月18日152.复位和时钟电路1）复位电路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:17-Sep-2007SheetofFile:C:\DocumentsandSettings\Owner\MyDocuments\ms430_reset.DDBDrawnBy:C31uFVCCR2447KReset123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Sep-2007SheetofFile:E:\项目\荣信\控制板\RongXin_Ctr.DdbDrawnBy:R46100KC614.7uF3.3VS1RESETVCXF1VCXF1WDRESETWDRESETR47100MR1VCC2GND3PFI4RESET7WDI6PFO5WDO8U14MAX706TR9010K3.3VPFIPFOWDOa）基本复位电路b）带看门狗和电源监控的复杂复位电路DSP原理与应用2020年4月18日162)时钟电路设计12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA3Date:17-Sep-2007SheetofFile:E:\项目\F2812\2812电路\f2812.ddbDrawnBy:X1/XCLKINY130MC12610pFC12710pFX2123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeCDate:17-Sep-2007SheetofFile:E:\项目\石油大学互馈台\石大控制板\ShiDa_CPU.ddbDrawnBy:NC1GND2VCC4OUT3CR1CRYSTAL3.3VGNDa)无源时钟电路b)有源时钟电路DSP原理与应用2020年4月18日173.存储器接口（ROM和RAM）123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeCDate:17-Sep-2007SheetofFile:E:\项目\石油大学互馈台\石大控制板\ShiDa_CPU.ddbDrawnBy:A05A14A23A32A41A544A643A742A827A926A1025A1124A1221A1320A1419A1518OE41WE17CE6BHE40I/O18I/O29I/O310I/O413I/O514I/O615I/O716I/O829GND12I/O930I/O1031I/O1132I/O1235I/O1336I/O1437I/O1538I/O07BLE39+3.3V33+3.3V11GND34CY7C1021U13CY7C1021A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A14A15D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D153.3VSRAMCEGNDGNDWERD123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:18-Sep-2007SheetofFile:E:\项目\105互馈台\互馈设计参考\新板2\myproject.ddbDrawnBy:SA0SA1SA2SA3SA4SA5SA6SA7SA8SA9SA10SA11SA12SA13SA14SA15SA16SD0SD1SD2SD3SD4SD5SD6SD7SD8SD9SD10SD11SD12SD13SD14SD153.3VVCOEVCR/WROMCESA17SA18SA19RESET3.3VDQ029DQ131DQ233DQ335DQ438DQ540DQ642DQ744DQ830DQ932DQ1034DQ1136DQ1239DQ1341DQ1443DQ15/A-145A151A142A133A124A115A106A97A88A718A619A520A421A322A223A124A025CE26OE28WE11A1816A1717VDD37VSS46VSS27A1648AM29LV320DA199A2010RESET12NC13WP/ACC14RY/BY15BYTE47U23a)RAM接口b)ROM（Flash）接口DSP原理与应用2020年4月18日184.外设接口1）串行通信接口设计a）SCI(RS232)123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeCDate:17-Sep-2007SheetofFile:E:\项目\石油大学互馈台\石大控制板\ShiDa_CPU.ddbDrawnBy:C90.1uFC100.1uFC110.1uFC120.1uF3.3VGNDGNDRXTXC1+2C1-4C2+5C2-6DOUT13ROUT9RIN8DIN11V+3V-7VCC15GND14EN1INVALID10FORCEOFF16FORCEON12U7MAX3221RS232_DETGNDSCITXDSCIRXD162738495P1RS232GNDRXTXDSP原理与应用2020年4月18日19b）RS485和CAN通信1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Sep-2007SheetofFile:E:\项目\F2812\2812电路\f2812.ddbDrawnBy:VCC1RO2DI3GND4A8B7Z6Y5U11MAX34883.3V485A485B485Z485YSCIRXSCITX1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Sep-2007SheetofFile:E:\项目\F2812\2812电路\f2812.ddbDrawnBy:REF5TXD1RXD4RS8VCC3CANH7CANL6GND2U6SN65HVD230CANTXACANRXA3.3VCANHCANLRS485接口设计CAN接口设计还有哪些芯片可以实现上述功能？DSP原理与应用2020年4月18日20c)并行接口（并行DA接口）123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeCDate:17-Sep-2007SheetofFile:E:\项目\电动车\DDC_CTR_V3.0.ddbDrawnBy:A0A1DACLDACLFR/WRESETVOUTAVOUTBVOUTCVOUTDD5V3.3VREFGNDD08D19D210D311D412D513D614D715D816D917D1018D1119A022A121NIC24R/W20CS23LDAC7RESET6GND5VSS4VOUTD26VOUTC27VOUTB2VOUTA3VREFL28VREFH1VDD25U5DAC7625R261kR271kR281kR291kGNDC60.1uFGNDC70.1uFGNDC80.1uFGNDC90.1uFD0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D