由DSP构成的红外线实时监视报警系统

　　系统的组成框图如图4所示,其中DSP芯片C6201与信号调理电路、外扩存储器等一起构成高速的数据采集模块,这些模块与相应的软件结合,完成对数据的采集、存储、故障判断和报警等任务。当接收到光电开关的信号后,C6201向上位机发出中断请求。若该中断未被屏蔽,则上位机响应中断,并转入中断服务程序。中断服务程序将存储在C6201的外扩SDRAM中的数据通过HPI一次性读入上位机,然后返回中断。而上位机则根据采集的数据作出报警或消除误报等一系列动作。由于上位机与C6201之间的数据传输采用的是带地址自增的读方式,读取对象是C6201的外部SDRAM,其最大传输速率为200Mbps。所以,C6201与上位机的通信非常迅速,系统具有很强的实时性。为了保证C6201HPI与接口PCI9052协调稳定地工作,除了要有合理的硬件电路外,还必须对PCI9052的内部寄存器进行准确的配置(限于篇幅,这里不作介绍)。

2.1 系统主要电路

2.1.1DSP与上位机的连线

DSP与上位机连线图如图5所示,C6201由主机口HPI通过PLX公司的PCI9052与上位机连接。C6201的HPI是一个16位宽度的并行端口,上位机掌握该接口的主控权。通过它可以直接访问CPU存储空间,还可以直接访问DMA辅助通道,以完成HPI对存储空间的访问。主机和CPU都可以对HPI控制寄存器(HPIC)进行访问,主机方还可以访问HPI地址寄存器(HPIA)、HPI数据寄存器(HPID)以及C6201的存储映射的外围设备。HPI与CPU存储空间的互连是通过DMA控制器实现的。它们借助专门的地址和数据寄存器,通过DMA辅助通道,完成HPI对存储空间的访问。PCI9052是PLX公司的低成本PCI接口芯片,它支持PCI2.1协议,在33MHz的总线时钟频率下峰值传输速率可达132MHzps,改善了数据传输的“瓶颈”问题,而且还不会浪费资源,同时还可以实现资源的自动配置。因为C6201的I/O工作电压为3.3V,PCI9052工作电压为5V,为了使电平匹配,必需通过SN74CBTD3384进行电平转换。SN74CBTD3384是TI公司的10位双向总线转换器,其输入、输出引脚一一对应,分别排在芯片的二侧,图5中共用了3片SN74CBTD3384。NM93CS46是PLX公司的串行E2PROM,它用于加载PCI9052的配置信息,并按一定的顺序存放PCI9052的设备号(DID)、供应号(SID)、供应商号(VID)、子设备号(SDID)、子供应商代号(SVID)、PCI总线与局部总线之间的地址空间映射关系、片选取地址、控制位、状态位及其他杂项配置等。用MAX706作为硬件看门狗电路,在系统“死机”或程序“跑飞”时使系统能够自动复位,以避免系统瘫痪。