EL-DSP-E300型DSP实验系统介绍

EL-DSP-E300嵌入式实验开发系统1第一章实验系统介绍1.1EL-DSP-E300型DSP实验系统介绍一、系统概述：EL-DSP-E300型DSP实验系统是达盛科技在总结多年来产品开发经验的基础上推出的最新产品，与其他产品相比，该款产品对各个冗余硬件单元进行了裁减，并采用四层板制作工艺，从而使得产品的性价比和系统的稳定性及抗干扰性达到最优。该产品适合《数字信号处理器原理与开发应用》等课程的实验教学以及相关课题的研究和开发。二、结构简介：EL-DSP-E300型DSP实验开发系统由DSPCPU板、TFT-LCD单元、键盘输入单元、A/D转换单元、D/A转换单元、USB单元、语音单元、8路开关量输入输出和8个LED数码管显示输出单元、信号扩展单元、波形产生单元、CPLD逻辑单元、及e-lab扩展总线组成。如下图示：CPU单元波形产生单元语音单元USB单元A/D单元D/A单元CPLD单元信号扩展单元IO及LED显示单元E_LAB扩展单元键盘单元TFT-LCD单元拨码控制图1.1EL-DSP-E300结构图三、硬件资源：ØCPU单元：CPU板可以更换,系统支持Techv全系列的CPU板，包括Techv-6713、Techv-6701/6201Techv-5402B(P)、Techv-5409B(P)、Techv-5410B(P)、Techv-5416B(P)、Techv-5509、Techv-2407、Techv-2812等。Ø键盘单元：4X4键盘，用户可自定义键值，由CPLD软件译码控制。ØTFT-LCD单元：本单元的液晶屏采用台湾晶采光电科技股份有限公司的AM-176220JTNQW，该款彩屏可视面积为2.0英寸，白色LED背光，176x220点阵，26万真彩显示；支持8/9/16/18PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建位并行接口设计，驱动芯片一般采用HX8039。本设计采用16位并行接口模式。ØA/D转换单元：A/D转换芯片采用ADI公司的AD7887。该芯片是一款高速、低功耗、12位的模数转换器，其供电电压范围为2.7V～5.25V。具有125kSPS的吞吐率，转换的信号速率可达2.5MHz。AD7887具有单/双通道两种工作模式和灵活的电源管理模式，并可通过芯片上的控制寄存器进行转换。在缺省的单通道模式中，AD7887还可作只读ADC。采用SPI串行接口与DSP连接。ØD/A转换单元：DA转换芯片采用ADI公司的AD7303。该芯片是单极性、双通道、串行、8位DA转换器，操作串行时钟最快可达30M，DA转换时间1.2μs。由CPLD软件译码对其关键信号进行控制。ØE-lab扩展单元：便于用户扩展和二次开发，支持本公司的e-lab系列扩展模块，该系列模块包括通用接口模块、人机界面模块、信号变送隔离模块、执行机构模块、通信模块、传感器模块共六大类四十多种模块，完全满足本专科院校学生课程设计和毕业设计的需要。Ø数字量输入输出单元：8位开关量输入，8位LED灯输出，8位输入二号孔，8位输出二号孔。Ø语音单元：本单元的芯片采用TLV320AIC23，AIC23是TI推出的一款高性能的立体声音频Codec芯片，内置耳机输出放大器，支持MIC和LINEIN两种输入方式（二选一），且对输入和输出都具有可编程增益调节。可以在8K到96K的频率范围内提供16bit、20bit、24bit和32bit的采样，ADC和DAC的输出信噪比分别可以达到90dB和100dB。ØUSB单元：USB接口芯片采用南京沁恒公司的CH375。CH375是一个USB总线的通用接口芯片，支持USB-HOST主机方式和USB-DEVICE/SLAVE设备方式。在本地端，CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到DSP控制器的系统总线上。在USB主机方式下，CH375还提供了串行通讯方式，通过串行输入、串行输出和中断输出与DSP等相连接。ØCPLD逻辑单元：该单元主要完成资源分配、译码工作、键盘扫描。芯片采用XILINX公司的XC95144XL-TQ100。Ø波形产生单元：利用此单元产生一组方波及正弦波（频率为240Hz—250Hz），方便用户使用。Ø信号扩展单元：为方便用户使用，一些关键信号由二号孔引出。四、器件片选地址（CPLD译码）说明：1.说明：E300上面的器件选择地址由CPU板分配给E300的区选基地址+ADDR+OFF_ADDR构成。ADDR代表E300上面的A11A10A9地址线OFF_ADDR代表E300上的A2A1地址线CPLD内部片选基地址：CPLD_BASE_ADDR基地址＋(ADDR=000)uCPLD内部控制寄存器（只写）：D7-D0默认值为：11111100CPLD_CTRL_REG(W):CPLD_BASE_ADDR＋(OFF_ADDR=01)D7D6D5D4D3D2D1D07303_CS7303_DIN7303_SCLKAIC23_CSAIC23_CLKAIC23_DINLCD_RSTLED_CTRL11111100uCPLD内部状态寄存器（只读）：PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建(R):CPLD_BASE_ADDR＋(OFF_ADDR=01)D7D6D5D4D3D2D1D0KEY_FLAGLCD_ndefLCD_OUTuKEY地址分配：KEY_DAT_REG(R):CPLD_BASE_ADDR＋(OFF_ADDR=10)；KEY中断使用XINT1，低电平有效（要求SW2.2：OFF）；通过读取状态标志位KEY_FLAG可以判断当前键盘的状态；uIO输入/输出部分：244输入地址(R)：基地址＋(ADDR=001)，读有效；273输出地址(W)：基地址＋(ADDR=001)，写有效；uTFT-LCD部分：LCDCS(R/W):基地址＋(ADDR=010)；uUSB部分：USB_CS(W/R):基地址＋(ADDR=011)；USBINT中断分配给XINT0，低电平有效（要求SW2.1：OFF）；uELAB地址空间分配：ECS0：基地址＋(ADDR=100)；ECS1：基地址＋(ADDR=101)；ECS2：基地址＋(ADDR=110)；ECS3：基地址＋(ADDR=111)；2.DSP-TMS320F2812CPU板分配给E300的器件选择地址列表如下:DSP-TMS320F2812CPU板+E300底板CPU板分配给E300的区选基地址0x2000E300上的SW4第二位置ON,其余置OFFADDR代表E300上面的A11A10A9地址线FF_ADDR代表E300上的A2A1地址线CPLD_BASE_ADDR基地址＋(ADDR=000)器件选择地址公式CPU板分配给E300的区选基地址+ADDR+OFF_ADDR244输入地址(R):0x2200(读允许)IO输入/输出部分273输出地址(W)：0x2200(写允许)命令地址：0x2400(读写允许)TFT-LCD部分数据地址：0x2401（读写允许）PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建命令地址：0x2600(读写允许)USB部分数据地址：0x2601（读写允许）KEY地址分配0x2004(读允许)CPLD内部控制寄存器0x2002(写允许)CPLD内部状态寄存器（只读）0x2002(读允许)ECS00x2800ECS10x2a00ECS20x2c00ELAB地址空间分配ECS30x2e00五、拨码开关介绍：1.下面是SW1-SW7及JP1的介绍(E300)uSW1：外部中断输出到外扩二号孔BINTx的控制拨码开关，有且只能有一位置ON；各位与外部中断对应关系如下表所示：SW1ONOFF1位输出外部中断0到二号孔BINTx禁止外部中断0输出到二号孔BINTx2位输出外部中断1到二号孔BINTx禁止外部中断1输出到二号孔BINTx3位输出外部中断2到二号孔BINTx禁止外部中断2输出到二号孔BINTx4位输出外部中断3到二号孔BINTx禁止外部中断3输出到二号孔BINTxuSW2:控制外部中断的拨码开关（如果SW3.4=OFF）。SW2ONOFF1位保留外部中断0分配给USB中断使用2位保留外部中断1分配给KEY中断使用3位保留外部中断2分配给USB中断使用4位保留外部中断3分配给KEY中断使用uSW2:控制外部中断的拨码开关（如果SW3.4=ON）。SW2ONOFF1位保留外部中断0分配给KEY中断使用2位保留外部中断1分配给USB中断使用3位保留外部中断2分配给KEY中断使用4位保留外部中断3分配给USB中断使用uSW3:CPU选择拨码开关（暂时不用）。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建片选选择拨码开关，1～4位有且只能有一位置ON。SW4ONOFF1位使用BCS0禁止使用BCS02位使用BCS1禁止使用BCS13位使用BCS2禁止使用BCS24位使用BCS3禁止使用BCS3uSW5:IO单元拨码开关与244的输入连接，当SW7的各位置ON时，拨码开关K1~K8与244的各位输入相连，此时IN1~IN8二号孔不要接入输入信号；当SW7的各位置OFF时，拨码开关K1~K8与244的各位输入断开，此时可通过IN1~IN8二号孔输入信号。uSW6:语音单元McBSP1接口控制，置ON时此接口与语音单元相连，置OFF时，与此单元断开。uSW7:AD单元McBSP0接口控制，当全部置ON时，DSP的McBSP0接口与AD单元相连；置OFF时，与此单元断开。uJP1：AD的IN2、Vref选择输入，给出的例子中只使用IN0，JP1短接到Vref。2.DSP-TMS320F2812CPU板+E300底板实验时拨码开关的设置表如下:(注意:设置仅于所提供的样例实验)SW1全部置OFFSW2全部置OFFSW3全部置OFFSW4第2位置ON,其余位置OFFSW5全部位置ONSW6全部位置ONSW7全部位置ONJP1JP1短接到VrefPDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建六、E_LAB总线接口介绍(E300板上)：通过E_LAB接口,可扩展我公司的E_LAB扩展模块.²扩展接口引脚介绍:1.J8管脚介绍:2.J9管脚介绍:说明:1.E_LAB管脚中A:代表地址线；D：代表数据线；R/W：代表读写信号；ECS：代表片选信号2.E_LAB扩展板在底版上和Techv扩展板共用一个物理空间，同时只能扩展一种扩展板。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建²E_LAB地址空间分配：ECS00x2800ECS10x2a00ECS20x2c00ELAB地址空间分配ECS30x2e00²我公司开发的大量E_LAB接口模块，清单如下：序号扩展模块名称序号扩展模块名称18251/8255扩展208路并行A/D、D/A模块28259/8279扩展21PWM模块3RS232通信模块22USB模块4RS485M通信模块23两相步进电机模块58入8出增益可调模块24温度控制模块6点阵LED25以太网模块7点阵式LCD26直流调压调速电机模块812入12出光耦隔离模块27非接触式IC卡及驱动9继电器应用模块28接触式IC卡108个LED7段数码管及4*4键盘29CAN总线通信模块11LED/电平输入输出30无线接发模块12V/F、F