設(shè)計DSP常見的問題集
四十八。參考程序,里面好象都要 disable wachdog,不知道為什么?
watchdog是一個計數(shù)器,溢出時會復(fù)位你的DSP,不disable的話,你的系統(tǒng)會動不動就reset。
四十九。DSP系統(tǒng)設(shè)計100問
一、時鐘和電源
問:DSP的電源設(shè)計和時鐘設(shè)計應(yīng)該特別注意哪些方面?外接晶振選用有源的好還是無源的好?
答:時鐘一般使用晶體,電源可用TI的配套電源。外接晶振用無源的好。
問:TMS320LF2407的A/D轉(zhuǎn)換精度保證措施。
答:參考電源和模擬電源要求干凈。
問:系統(tǒng)調(diào)試時發(fā)現(xiàn)紋波太大,主要是哪方面的問題?
答:如果是電源紋波大,加大電容濾波。
問:請問我用5V供電的有源晶振為DSP提供時鐘,是否可以將其用兩個電阻進(jìn)行分壓后再接到DSP的時鐘輸入端,這樣做的話,時鐘工作是否穩(wěn)定?
答:這樣做不好,建議使用晶體。
問:一個多DSP電路板的時鐘,如何選擇比較好?DSP電路板的硬件設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試時的時序問題?
答:建議使用時鐘芯片,以保證同步。硬件設(shè)計要根據(jù)DSP芯片的時序,選擇外圍芯片,根據(jù)時序設(shè)定等待和硬件邏輯。
二.干擾與板的布局
問:器件布局應(yīng)重點考慮哪些因素?例如在集中抄表系統(tǒng)中?
答:可用TMS320VC5402,成本不是很高。器件布局重點應(yīng)是存貯器與DSP的接口。
問:在設(shè)計DSP的PCB板時應(yīng)注意哪些問題?
答:1.電源的布置;2.時鐘的布置;3.電容的布置;4.終端電路;5.數(shù)字同模擬的布置。
問:請問DSP在與前向通道(比如說AD)接口的時候,布線過程中要注意哪些問題,以保證AD采樣的穩(wěn)定性?
答:模擬地和數(shù)字地分開,但在一點接地。
問:DSP主板設(shè)計的一般步驟是什么?需要特別注意的問題有哪些?
答:1.選擇芯片;2.設(shè)計時序;3.設(shè)計PCB。最重要的是時序和布線。
問:在硬件設(shè)計階段如何消除信號干擾(包括模擬信號及高頻信號)?應(yīng)該從那些方面著
手?
答:1.模擬和數(shù)字分開;2.多層板;3.電容濾波。
問:在電路板的設(shè)計上,如何很好的解決靜電干擾問題。
答:一般情況下,機殼接大地,即能滿足要求。特殊情況下,電源輸入、數(shù)字量輸入串接
專用的防靜電器件。
問:DSP板的電磁兼容(EMC)設(shè)計應(yīng)特別注意哪些問題?
答:正確處理電源、地平面,高速的、關(guān)鍵的信號在源端串接端接電阻,避免信號反射。
問:用電感來隔離模擬電源和數(shù)字電源,其電感量如何決定?是由供電電流或噪音要求來
決定嗎?有沒有計算公式?
答:電感或磁珠相當(dāng)于一個低通濾波器,直流電源可以通過,而高頻噪聲被濾除。所以電
感的選擇主要決定于電源中高頻噪聲的成分。
問:講座上的材料多是電源干擾問題,能否介紹板上高頻信號布局(Layout)時要注意的
問題以及數(shù)字信號對模擬信號的影響問題?
答:數(shù)字信號對模擬信號的干擾主要是串?dāng)_,在布局時模擬器件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高速數(shù)字器件,高速數(shù)字信號盡量遠(yuǎn)離模擬部分,并且應(yīng)保證它們不穿越模擬地平面。
問:能否介紹PCB布線對模擬信號失真和串音的影響,如何降低和克服?
答:有2個方面,1. 模擬信號與模擬信號之間的干擾:布線時模擬信號盡量走粗一些,如果有條件,2個模擬信號之間用地線間隔。2. 數(shù)字信號對模擬信號的干擾:數(shù)字信號盡量遠(yuǎn)離模擬信號,數(shù)字信號不能穿越模擬地。
三.DSP性能
問:1.我要設(shè)計生物圖像處理系統(tǒng),選用那種型號較好(高性能和低價格)?2.如果選定
TI DSP,需要什么開發(fā)工具?
答:1.你可采用C54x 或 C55x平臺,如果你需要更高性能的,可采用C6x系列。2.需要EVM
s和XDS510仿真器。
問:請介紹一種專門用于快速富利葉變換(FFT), 數(shù)字濾波,卷積,相關(guān)等算法的DSP,
最好集成12bit以上的ADC功能。
答:如果你的系統(tǒng)是馬達(dá)/能量控制的,我建議你用TMS320LF240x。
問:有些資料說DSP比單片機好,但單片機用的比DSP廣。請問這兩個在使用上有何區(qū)別?
答:單片機一般用于要求低的場合,如4/8位的單片機。DSP適合于要求較高的場合。
問:我想了解在信號處理方面DSP比FPGA的優(yōu)點。
答:DSP是通用的信號處理器,用軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理;FPGA用硬件實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。DSP的成本便宜,算法靈活,功能強;FPGA的實時性好,成本較高。
問:請問減小電路功耗的主要途徑有哪些?
答:1.選擇低功耗的芯片;2.減少芯片的數(shù)量;3.盡量使用IDLE。
問:用C55設(shè)計一個低功耗圖像壓縮/解壓和無線傳輸?shù)漠a(chǎn)品,同時雙向傳輸遙控指令和其
他信息,要求圖像30幀/秒,TFT顯示320*240,不知道能否實現(xiàn)?若能,怎樣確定性能?選擇周邊元器件?確定最小的傳輸速率?能否提供開發(fā)的解決方案?軟件核?
答:1.有可能,要看你的算法。2.建議先在模擬器上模擬。
問:用DSP開發(fā)MP3,比較專用MP3解碼芯片如何,比如成本、難度、周期?謝謝。
答:1.DSP的功能強,可以實現(xiàn)附加的功能,如ebook等;2.DSP的性能價格比高;3.難度較大,需要算法,因此周期較長,但TI有現(xiàn)成的方案。
問:用DSP開發(fā)的系統(tǒng)跟用普通單片機開發(fā)的系統(tǒng)相比,有何優(yōu)勢?DSP一般適用于開發(fā)什么樣的系統(tǒng)?其開發(fā)周期、資金投入、開發(fā)成本如何?與DSP的接口電路是否還得用專門的芯片?
答:1.性能高;2.適合于速度要求高的場合;3.開發(fā)周期一般6個月,投入一般要一萬元左
右;4.不一定,但需要速度較高的芯片。
問:DSP會對原來的模擬電路產(chǎn)生什么樣的影響?
答:一方面DSP用數(shù)字處理的方法可以代替原來用模擬電路實現(xiàn)的一些功能;另一方面,DSP的高速性對模擬電路產(chǎn)生較大的干擾,設(shè)計時應(yīng)盡量使DSP遠(yuǎn)離模擬電路部分。
問:請問支持MPEG-4芯片型號是什么?
答:C55x或 C6000 或DSC2x
問:DSP內(nèi)的計算速度是快的,但是它的I/O口的交換速度有多快呢?
答:主頻的1/4左右。
四.技術(shù)性問題
問:我有二個關(guān)于C2000的問題:1、C240或C2407的RS復(fù)位引腳既可輸入,也可輸出,直接用CMOS門電路(如74ACT04)驅(qū)動是否合適,還是應(yīng)該用OC門(集電極開路)驅(qū)動?2、大程序有時運行異常,但加一兩條空指令就正常,是何原因?
答:1、OC門(集電極開路)驅(qū)動。2、是流水線的問題。
問:1.DSP芯片內(nèi)是否有單個的隨機函數(shù)指令?2.DSP內(nèi)的計算速度是快的,但是它的I/O
口的交換速度有多快呢?SP如何配合EPLD或FPGA工作呢?
答:1.沒有。2.取決于你所用的I/O。對于HPI,傳輸速率(字節(jié))大約為CPU的1/4,對McBSP,位速率(kbps)大約為CPU的1/2。3.你可以級聯(lián)仿真接口和一個EPLD/FPGA在一起。本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/150619.htm
問:設(shè)計DSP系統(tǒng)時,我用C6000系列。DSP引腳的要上拉,或者下拉的原則是怎樣的?我經(jīng)常在設(shè)計時為某一管腳是否要設(shè)置上/下拉電阻而猶豫不定。
答:C6000系列的輸入引腳內(nèi)部一般都有弱的上拉或者下拉電阻,一般不需要考慮外部加上
拉或者下拉電阻,特殊情況根據(jù)需要配置。
問:我正在使用TMS320VC5402,通過HPI下載代碼,但C5402的內(nèi)部只提供16K字的存儲區(qū),請問我能通過HPI把代碼下載到它的外部擴(kuò)展存儲區(qū)運行嗎?
答:不行,只能下載到片內(nèi)。
問:電路中用到DSP,有時當(dāng)復(fù)位信號為低時,電壓也屬于正常范圍,但DSP加載程序不成功。電流也偏大,有時時鐘也有輸出。不知為什么?
答:復(fù)位時無法加載程序。
問:DSP和單片機相連組成主從系統(tǒng)時,需要注意哪些問題?
答:建議使用HPI接口,或者通過DPRAM連接。
問:原來的DSP的程序需放在EPROM中,但EPROM的速度難以和DSP匹配?,F(xiàn)在是如何解決此問題的?
答:用BootLoad方法解決。
問:我在使用5402DSK時,一上電,不接MIC,只接耳機,不運行任何程序,耳機中有比較明顯的一定頻率的噪聲出現(xiàn)。有時上電后沒有出現(xiàn),但接MIC,運行范例中的CODEC程序時,又會出現(xiàn)這種噪聲。上述情況通常都在DSK工作一段時間后自動消失。我在DSP論壇上發(fā)現(xiàn)別人用DSK時也碰到過這種情況,我自己參照5402DSK做了一塊板,所用器件基本一樣,也是這現(xiàn)象,請問怎么回事?如何解決?
答:開始時沒有有效的程序代碼,所以上電后是隨機狀態(tài),出現(xiàn)這種情況是正常的。
問:我使用的是TMS320LF2407,但是仿真時不能保證每次都能GO MAIN。我想詳細(xì)咨詢一下,CMD文件的設(shè)置用法,還有VECTOR的定義。
答:可能看門狗有問題,關(guān)掉看門狗。有關(guān)CMD文件配置請參考《匯編語言工具》第二章。
問:我設(shè)計的TMS320VC5402板子在調(diào)試軟件時會經(jīng)常出現(xiàn)存儲器錯誤報告,排除是映射的問題,是不是板子不穩(wěn)定的因素?還是DSP工作不正常的問題?如何判別?
答:你可以利用Memoryfill功能,填入一些數(shù)值,然后刷新一下,看是不是在變,如果是
在變化,則Memory 是有問題。
問:如何解決Flash編程的問題:可不可以先用仿真器下載到外程序存儲RAM中,然后程序代碼將程序代碼自己從外程序存儲RAM寫到F240的內(nèi)部Flash ROM中,如何寫?
答:如果你用F240,你可以用下載TI做的工具。其它的可以這樣做。
問:C5510芯片如何接入E1信號?在接入時有什么需要注意的地方?
答:通過McBSP同步串口接入。注意信號電平必須滿足要求。
問:請問如何通過仿真器把.HEX程序直接燒到FLASH中去?所用DSP為5402是否需要自己另外編寫一個燒寫程序, 如何實現(xiàn)?謝謝!!
答:直接寫.OUT。是DSP中寫一段程序,把主程序?qū)懙紽LASH中。
問:DSP的硬件設(shè)計和其他的電路板有什么不同的地方?
答:1.要考慮時序要求;2.要考慮EMI的要求;3.要考慮高速的要求;4.要考慮電源的要求。
問:ADS7811,ADS7815,ADS8320,ADS8325,ADS8341,ADS8343,ADS8344,ADS8345中,哪個可以較方便地與VC33連接,完成10個模擬信號的AD轉(zhuǎn)換(要求16bit,1毫秒內(nèi)完成10個信號的采樣,當(dāng)然也要考慮價格)?
答:作選擇有下列幾點需要考慮1. 總的采樣率:1ms、10個通道,總采樣率為100K ,所有A/D均能滿足要求。2. A/D與VC33的接口類型:并行、串行。前2種A/D為并行接口,后幾種均為串行接口。3. 接口電平的匹配。前2種A/D為5V電平,與VC33不能接口;后幾種均可為3.3V電平,可與VC33直接接口。
問:DSP的電路板有時調(diào)試成功率低于50%,連接和底板均無問題,如何解決?有時DSP同CPLD產(chǎn)生不明原因的沖突,如何避免?
答:看來你的硬件設(shè)計可能有問題,不應(yīng)該這么小的成功率。我們的板的成功率為95%以上。
問:我們的工程有兩人參與開發(fā),由于事先沒有考慮周全,一人使用的是助記符方式編寫
匯編代碼,另一人使用的是代數(shù)符號方式編寫匯編代碼,請問CCS5000中這二種編寫方式如何嵌在一起調(diào)試?
答:我沒有這樣用過,我想可以用下面的辦法解決:將一種方式的程序先單獨編譯為.obj
文件,在創(chuàng)建工程時,將這些.obj文件和另一種方式的程序一起加進(jìn)工程中,二者即可一
起編譯調(diào)試了。
問:DSP數(shù)據(jù)緩沖,能否用SDRAM代替FIFO?
答:不行
問:ADC或DAC和DSP相連接時,要注意什么問題?比如匹配問題,以保證A/D采樣穩(wěn)定或D/A碼不丟失。
答:1. 接口方式:并行/串行;2. 接口電平,必須保證二者一致。
問:用F240經(jīng)常發(fā)生外部中斷丟失現(xiàn)象,甚至在實際環(huán)境中只有在程序剛開始時能產(chǎn)生中
斷,幾分鐘后就不能產(chǎn)生中斷。有時只能采取查詢的方式,請問有何有效的解決方法?改
為F2407是不是要好些?
答:應(yīng)該同DSP無關(guān)。建議你將中斷服務(wù)程序簡化看一下。
四十九.時鐘電路選擇原則
1,系統(tǒng)中要求多個不同頻率的時鐘信號時,首選可編程時鐘芯片;
2,單一時鐘信號時,選擇晶體時鐘電路;
3,多個同頻時鐘信號時,選擇晶振;
4,盡量使用DSP片內(nèi)的PLL,降低片外時鐘頻率,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性;
5,C6000、C5510、C5409A、C5416、C5420、C5421和C5441等DSP片內(nèi)無振蕩電路,不能用晶體時鐘電路;
6,VC5401、VC5402、VC5409和F281x等DSP時鐘信號的電平為1.8V,建議采用晶體時鐘電路
五十.C程序的代碼和數(shù)據(jù)如何定位
1,系統(tǒng)定義:
.cinit 存放C程序中的變量初值和常量;
.const 存放C程序中的字符常量、浮點常量和用const聲明的常量;
tch 存放C程序tch語句的跳針表;
.text 存放C程序的代碼;
.bss 為C程序中的全局和靜態(tài)變量保留存儲空間;
.far 為C程序中用far聲明的全局和靜態(tài)變量保留空間;
.stack 為C程序系統(tǒng)堆棧保留存儲空間,用于保存返回地址、函數(shù)間的參數(shù)傳遞、存儲局部變量和保存中間結(jié)果;
.sysmem 用于C程序中malloc、calloc和realloc函數(shù)動態(tài)分配存儲空間
2,用戶定義:
#pragma CODE_SECTION (symbol, section name);
#pragma DATA_SECTION (symbol, section name)
五十一.cmd文件
由3部分組成:
1)輸入/輸出定義:.obj文件:鏈接器要鏈接的目標(biāo)文件;.lib文件:鏈接器要鏈接的庫文件;.map文件:鏈接器生成的交叉索引文件;.out文件:鏈接器生成的可執(zhí)行代碼;鏈接器選項
2)MEMORY命令:描述系統(tǒng)實際的硬件資源
3)SECTIONS命令:描述段如何定位
五十二.為什么要設(shè)計CSL?
1,DSP片上外設(shè)種類及其應(yīng)用日趨復(fù)雜
2,提供一組標(biāo)準(zhǔn)的方法用于訪問和控制片上外設(shè)
3,免除用戶編寫配置和控制片上外設(shè)所必需的定義和代碼
五十三.什么是CSL?
1,用于配置、控制和管理DSP片上外設(shè)
2,已為C6000和C5000系列DSP設(shè)計了各自的CSL庫
3,CSL庫函數(shù)大多數(shù)是用C語言編寫的,并已對代碼的大小和速度進(jìn)行了優(yōu)化
4,CSL庫是可裁剪的:即只有被使用的CSL模塊才會包含進(jìn)應(yīng)用程序中
5,CSL庫是可擴(kuò)展的:每個片上外設(shè)的API相互獨立,增加新的API,對其他片上外設(shè)沒有影響
五十四.CSL的特點
1,片上外設(shè)編程的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議:定義一組標(biāo)準(zhǔn)的APIs:函數(shù)、數(shù)據(jù)類型、宏;
2,對硬件進(jìn)行抽象,提取符號化的片上外設(shè)描述:定義一組宏,用于訪問和建立寄存器及其域值
3,基本的資源管理:對多資源的片上外設(shè)進(jìn)行管理;
4,已集成到DSP/BIOS中:通過圖形用戶接口GUI對CSL進(jìn)行配置;
5,使片上外設(shè)容易使用:縮短開發(fā)時間,增加可移植.
五十五.為什么需要電平變換?
1)DSP系統(tǒng)中難免存在5V/3.3V混合供電現(xiàn)象;
2)I/O為3.3V供電的DSP,其輸入信號電平不允許超過電源電壓3.3V;
3)5V器件輸出信號高電平可達(dá)4.4V;
4)長時間超常工作會損壞DSP器件;
5)輸出信號電平一般無需變換
五十六.電平變換的方法
1,總線收發(fā)器(Bus Transceiver):
常用器件: SN74LVTH245A(8位)、SN74LVTH16245A(16位)
特點:3.3V供電,需進(jìn)行方向控制,
延遲:3.5ns,驅(qū)動:-32/64mA,
輸入容限:5V
應(yīng)用:數(shù)據(jù)、地址和控制總線的驅(qū)動
2,總線開關(guān)(Bustch)
常用器件:SN74CBTD3384(10位)、SN74CBTD16210(20位)
特點:5V供電,無需方向控制
延遲:0.25ns,驅(qū)動能力不增加
應(yīng)用:適用于信號方向靈活、且負(fù)載單一的應(yīng)用,如McBSP等外設(shè)信號的電平變換
3,2選1切換器(1 of 2 Multiplexer)
常用器件:SN74CBT3257(4位)、SN74CBT16292(12位)
特點:實現(xiàn)2選1,5V供電,無需方向控制
延遲:0.25ns,驅(qū)動能力不增加
應(yīng)用:適用于多路切換信號、且要進(jìn)行電平變換的應(yīng)用,如雙路復(fù)用的McBSP
4,CPLD
3.3V供電,但輸入容限為5V,并且延遲較大:>7ns,適用于少量的對延遲要求不高的輸入信號
5,電阻分壓
10KΩ和20KΩ串聯(lián)分壓,5V×20÷(10+20)≈3.3V
五十七.未用的輸入/輸出引腳的處理
1,未用的輸入引腳不能懸空不接,而應(yīng)將它們上拉活下拉為固定的電平
1)關(guān)鍵的控制輸入引腳,如Ready、Hold等,應(yīng)固定接為適當(dāng)?shù)臓顟B(tài),Ready引腳應(yīng)固定接為有效狀態(tài),Hold引腳應(yīng)固定接為無效狀態(tài)
2)無連接(NC)和保留(RSV)引腳,NC 引腳:除非特殊說明,這些引腳懸空不接,RSV引腳:應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)手冊具體決定接還是不接
3)非關(guān)鍵的輸入引腳,將它們上拉或下拉為固定的電平,以降低功耗
2,未用的輸出引腳可以懸空不接
3,未用的I/O引腳:如果確省狀態(tài)為輸入引腳,則作為非關(guān)鍵的輸入引腳處理,上拉或下拉為固定的電平;如果確省狀態(tài)為輸出引腳,則可以懸空不接
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