基于DSP TMS 3 2 0F2 8 1 2的智能接口板设计

0 引言
随着电子技术的发展，数字电路的集成度和性能有了非常大的提高，因此可以在单板上实现复杂的电路功能，本设计就是在TI公司高集成度的TMS320F2812处理器上设计外围接口电路，实现多路高速ARINC429接口、高速RS422接口、高速RS232接口，由于该款DSP的卓越性能，其接口板具有强大的多路接口通讯实时处理能力，同时由于该接口板的通讯接口都是标准接口，物理结构为PMC底板结构，所以具有一定的通用性。

1 系统设计
接口板采用TMS320F2812处理器，对串行数据的接收和发送采用智能控制方式，它通过一个512k(32k×16)双端口存储器(DPRAM)实现与主处理机的数据交互，双端口存储器与主处理机之间为PCI总线接口，物理连接方式为PMC标准插座。模块功能框图见图1。限于篇幅，本文主要介绍局部总线端电路设计，与主机接口端的PCI设计另有文章介绍。

接口板主要有如下的功能部分组成：
·处理器电路，数据处理器TMS320F2812，主频150MHz，集成128k字容量程序FLASH，18k字容量SARAM；
·双口RAM IDT70V27，容量为32k×16bit；
·时钟和复位电路，MAX791；
·10路全双工RS422串行接口电路，TL16C554；
·2路全双工RS232串行接口电路；
·4收2发ARINC429接口，DEI10l6A，BD429A；
·PCI总线接口电路PCI9054；
·逻辑控制电路XC95288XL；
·提供+5V转+15V，-15V电路，DCP020515DP，负载80mA。
1．1 处理器及存储电路
1．1．1 处理器
处理器选用TI公司的16位TMS320F2812芯片，主频可达到150MHz。主要特点如下：
·150MIPS运行速度；
·集成128k字容量程序FLASH，18k字容量SARAM；
·56路独立的可编程多路复用I／O引脚；
·锁相环(PLL)模块；
·3个32位定时器
·2个串行通信接口SCI；
·1个串行外设接口SPI；
·16路ADC(12bit)；
·2路eCAN接口；
·3个可屏蔽中断；
·JTAG接口；
·哈佛结构。
本接口板在设计中用到TMS320F2812处理器的数据处理功能、存储器功能、通用IO功能、串行通信功能和JTAG接口。16位地址线A15～A0，16位数据线D15～D0。
TMS320F2812处理器地址空间映像如图2所示。

该接口板地址分配如表1所示。

1．1．2 存储电路
在实时系统中，串行数据的采集及交换是影响系统开销的瓶颈之一，在这类系统中，数据交换要求的通讯速率往往很高。传统的并行接口和串行接口设计无论在通信速率，还是在可靠性方面都不易满足要求。而双端口RAM则是一个较好的实现方案。双端口RAM的优点是通讯速度快，实时性强，接口比较简单，两边CPU都可主动进行数据传输，因而可在这类设计中广泛应用；其缺点是成本高，需要克服竞争现象。