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基于EMIF接口的DSP控制系统设计

基于EMIF接口的DSP控制系统设计

关键字:EMIF接口   DSP控制   FPGA  
1 引言
随着信息技术的发展,数字信号处理技术成为数字化社会最重要的技术之一。由于数字信号处理器DSP)速度快,稳定性高,功耗小,近些年来在通信、图像处理、自动控制等领域中得到了广泛的应用。其中,美国德州仪器的TMS320系列DSP占据了世界DSP 市场的主要份额,TI也因此成为了世界上最大的DSP制造商。本系统采用了TMS320C6722浮点型DSP芯片。

EMIF接口(External Memory Interface)是TMS320系列DSP上具有的一种高速接口,其设计初衷是实现DSP与不同类型的外部扩展存储器(如 SDRAM,FLASH等)之间的高速连接。在当前的一些应用中,为了更充分的应用DSP的运算能力,扩展其引脚资源,工程师们常用EMIF接口连接FPGA,再通过FPGA与多种外部设备相连。这样,FPGA成为了一个中转站,各种数字芯片的数据都可以通过FPGA传输至DSP.对于更加复杂的系统,当一块FPGA芯片的引脚资源都被用尽时,可以在DSP 的EMIF接口上连接多块FPGA芯片,再将功能各异的芯片连接至FPGA。这样,DSP芯片仅通过EMIF接口就能实现对复杂系统的控制。

2 基于EMIF接口的DSP+FPGA系统实现

2.1 系统架构




图1 是本人所使用的系统,DSP芯片通过EMIF接口连接了2 片FPGA,其中EP2C8F256I8 主要负责DSP核心处理所需数据的交换,连接了FLASH 芯片,SDRAM芯片,A/D 芯片。另一块FPGA 芯片EP2C8F144I8 负责与外部通信,连接了USB 接口芯片,I2C通信芯片和CAN总线通信芯片。

TMS320C6722 型DSP的EMIF接口设计初衷是与外部扩展存储器连接,EMIF接口有两种工作方式:SDRAM工作模式与异步工作模式。SDRAM工作模式是专为 SDRAM设计的同步工作模式,EMIF接口能自动给SDRAM进行刷新;异步工作模式是与SRAM、FLASH等异步器件工作时采用的模式。



  
图2 所示是DSP与一片FPGA的接口连接图,DSP与多片FPGA连接时,接口可以按图的方式复用,TMS320C6722型DSP的EMIF接口有14根地址线,与不同FPGA进行通信时,要使用不同的地址。
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