/O電源3.3V。芯片采用這種低電壓分離式供電方式進行供電,這樣可以大大降低DSP芯片的功耗。正是因為需要兩種電源,在理想情況下,DSP芯片的兩種電源必須同時加電,但是實際很難做到的,所以必須考慮上電次序問題。一般DSP都要求內(nèi)核先上電,周邊I/O口,電源后上電。但TMS320F2812是個例外,它的上電要求是所有3.3V供電的引腳,如VDDIO,VDD3VFL等引腳先上電,1.8V或者1.9V供電引腳后上電,同時要求在I/O口電壓沒到2.5V時,內(nèi)核供電電壓不能達到0.3V,這可以保證I/O引腳發(fā)出的復(fù)位信號都可以使內(nèi)部器件上電復(fù)位。針對TMS320F2812對電源的特殊要求,其電源電路設(shè)計方法如下:選用專業(yè)的電源芯片TPS767D301,該電源管理芯片的第一路輸出可調(diào)電壓,設(shè)計成1.8V/1.9V輸出,第二路電源輸出固定的3.3V電壓。
第二路常選通,系統(tǒng)上電后,立即會開始產(chǎn)生3.3V電壓,而第一路由場效應(yīng)管Q1控制,上電時刻,由于3.3V電壓還未產(chǎn)生,場效應(yīng)管Q1處于截止狀態(tài),第一路未被選通,無電壓輸出。當3.3V電壓產(chǎn)生后,場效應(yīng)管Q1導(dǎo)通,第一路電壓輸出使能,輸出1.8V/1.9V電壓。
(2) A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
由于視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)流量較大,因此對于DSP芯片的A/D采樣功能提出了較高的要求。AD采樣是將傳感器信號數(shù)字化的關(guān)鍵,AD轉(zhuǎn)換的設(shè)計目的就是將模擬信號盡可能快速準確地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。F2812內(nèi)部集成了1個12位的A/D轉(zhuǎn)換器,并帶有內(nèi)部采樣保持電路,共有16路模擬輸入通道。TMS320F2812的AD模塊的硬件連接結(jié)構(gòu)設(shè)計如下:模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC一次最多可選擇16路轉(zhuǎn)換模擬通道的級連模式排序器(SEQ),也可以分離成兩個獨立的最多可選擇8個模擬轉(zhuǎn)換通道的雙排序器模式(SEQ1和SEQ2)。
在這兩種工作方式下,ADC模塊都能夠序列轉(zhuǎn)換并進行自動排序,每8個通道經(jīng)過一個8選1多路選擇器和一個采樣保持器到共同的12位ADC,ADC模塊的轉(zhuǎn)換結(jié)束后,轉(zhuǎn)換后的數(shù)值結(jié)果保存在該通道相應(yīng)的結(jié)果寄存器中,即轉(zhuǎn)換的第一個結(jié)果保存在ADCRESULT0,第二個結(jié)果保存在ADCRESULT1中,依次類推。
AD轉(zhuǎn)換的啟動可通過軟件、事件管理器或外部引腳ADCSOC來進行同步啟動。
3.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的以太網(wǎng)通信傳輸電路設(shè)計
經(jīng)過比較選擇,我們選用專用的以太網(wǎng)通信模塊芯片——CS8900A芯片,該芯片是CIRRUSLOGIC公司一款16位的以太網(wǎng)接入芯片,它支持ISA總線標準,提供10MbPs的以太網(wǎng)帶寬。CS89O以既可以被設(shè)計成ISA總線的網(wǎng)卡,也可以與處理器直接連接實現(xiàn)以太網(wǎng)通信。
在嵌入式系統(tǒng)中,考慮到體積、功耗等多因素,一般將網(wǎng)卡芯片與處理器直接相連。CS8900A與DSP芯片TMS320F2812的連接電路設(shè)計如下:DSP通過/SBHE、/I0W和I0R等控制信號線實現(xiàn)對CS8900A的工作方式控制和讀寫操作。需要說明的是:當CS8900A以有硬件復(fù)位或軟件復(fù)位時,它將默認成為8位工作模式。
因此,要使CS8900A以工作于16位模式,系統(tǒng)必須在訪問之前提供給數(shù)據(jù)總線高位使能管腳(/SBHE)一個由高到低、再由低到高變化的電平信號,這在網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序中予以實現(xiàn)。數(shù)據(jù)的接收采用中斷方式,由于CS8900A和DSP的中斷電平是相反的,所以,中斷信號線間需接一個非門。
在本系統(tǒng)中DSP的XINTI_XBI0通過74HC04與CS8900A的中斷0引腳INTRQO相連,XWE和XRD引腳與CS8900A的I0W和I0R相連實現(xiàn)讀寫操作,CS8900A的SBHE與DSP的XZCS0AND1相連,這樣的話,CS8900A的Base Address就是0x002000。
4. 結(jié)語
本文以嵌入式系統(tǒng)技術(shù)為理論基礎(chǔ),在詳細分析系統(tǒng)功能需求后,設(shè)計了以DSP芯片TMS32OF2812為處理器的嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)。嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)將監(jiān)控現(xiàn)場的模擬量信號通過ADC模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,進行實時分析、處理和網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包后,通過系統(tǒng)的以太網(wǎng)接口發(fā)送到Internet網(wǎng)絡(luò)上,遠程用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問監(jiān)控系統(tǒng),進行現(xiàn)場狀態(tài)監(jiān)控。