基于TMS320VC33的磁悬浮列车速控系统

　　加大了片载存储区容量是VC33明显优于C3X家族其它成员的地方。VC33共有34K32位存储区，24位地址线最大可访问16M存储空间。微处理器模式和微计算机模式分别定义了不同的存储空间分配方式。处于微处理器模式时，DSP在仿真器监控的条件下运行经仿真器下载到SRAM存储区中的程序；当处于微计算机模式时，DSP中的BOOTLOADER将存储在ROM或FLASH中的程序下载至SRAM区并开始运行，此时仿真器不起作用。

　　VC33的片内存储区在实际应用中难以满足运行程序与存储数据的需要，因此必须为系统扩展外部存储区，包括静态SRAM区和永久ROM区。SRAM区在系统工作时与VC33内部存储区结合使用，作为系统的工作区，ROM区则永久保存运行程序和特定参数，系统上电时由引导程序将ROM区中的程序和数据读至SRAM区中。

　　VC33的高速特点要求扩展的SRAM必须有极高的存取速度，这里选用两片64K×16bit的IDT71V016 SRAM组成64K×32bit片外存储区，其地址访问时间仅为12ns，能够满足存取速度的要求。

　　由于系统只在上电和复位时访问永久ROM，对它的存取时间要求不太高，采用一片512K×16bit的am29lv800b FLASH ROM，其访问时间为60~120ns。FLASHROM可多次重复擦拭，数据保存时间长，写入程序不需要额外的工具。瑞泰创新公司提供了专用的FLASH写入程序，也可根据实际情况自己编写，灵活性很好。

　　图4是电路设计原理图，用G20V8B进行地址选通，后面还会详细介绍DSP板的地址选通逻辑。图中CLKR0是串口式时钟引脚，这里作I/O端口(可通过设置串口控制寄存器实现)，接收FLASH状态信号。

3.3 数字I/O接口设计

　　数字I/O接口用来与I/O接口板相连，发送和接收32位开关量控制信息。LVT16245用作32位数据线的总线驱动与数据锁存器，保证信号的传输质量。32位信号经32位数据总线发送和接收，由相应的地址选通逻辑控制信号的读取方向。因为DSP从驾驶台读取数据，然后将数据发送至PLC，地址选通逻辑在控制LVT16245的数据方向的同时，还必须兼顾I/O接口板的数据流方向。

　　3.4 串口设计

　　DSP系统板需要采集来自RS485端口的速度位置信息。DSP自身带有串口引脚，但其传输为同步方式，无法与异步方式的RS485接口相连。因此选用有自动流控功能的异步通信芯片TL16C550C实现DSP的串口通信(见图5)。

　　TL16C550C(ACE)在从外设或Modem接收数据时实现从串口到并口的转换，当从CPU接收数据时实现并口到串口的转换，CPU可在任何时候读取芯片的状态。ACE包含完全的Modem控制能力和处理器中断系统，可配合来最小化通信连接软件管理。

　　ACE包含波特率发生器，可对输入时钟分频和倍频，规则包含了接收器的16倍频时钟，ACE有1M波特的串口传输率，因此每一位耗时1μs，一个字节耗时10μs。

　　ACE包含了12个完全可访问的寄存器，DSP可通过对这些寄存器的读写操作控制ACE的工作状态。用A0~A2选择寄存器地址，D0~D7读写寄存器内容。

　　ACE可直接进行9线模式的串口通信。为提高串口的驱动能力，适应RS232和RS485标准，额外为其增加了两片串口芯片MAX232、MAX485，使DSP板通过串口传递信息时不再需要额外的设备。通过跳线进行不同串口通信模式的转换。

　　3.5 地址的分配与选通

　　上面介绍的存储区、数字I/O端口、串口都需要占用DSP的16M地址空间，合理分配地址和选通引脚成为关键。VC33提供了一个专用的地址选通引脚STRB，它与预解码引脚PAGE0~PAGE3配合使用，能够快速访问特定地址。本系统的地址分布比较复杂，使用GAL20V8B进行逻辑运算。表2是地址空间分配表。