基于DSP和X5165芯片的非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的應(yīng)用日趨廣泛，而重要數(shù)據(jù)的非易失性保存問(wèn)題常常是DSP應(yīng)用中不可缺少的一部分。目前，非易失性的數(shù)據(jù)保存方法多采用EEPROM（電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器）芯片。本文介紹的X5165芯片，可以較好地完成非易失性數(shù)據(jù)的保存問(wèn)題。
在某型號(hào)交流伺服系統(tǒng)中，要求能夠隨時(shí)對(duì)各種參數(shù)設(shè)置進(jìn)行非易失性保存?？紤]到具有串行外設(shè)接口（Serial Peripheral Interface，SPI）的芯片使用簡(jiǎn)單，占用PCB板面積小等優(yōu)點(diǎn)，故，采用了XICOR公司生產(chǎn)的16kbit SPI EEPROM芯片來(lái)存儲(chǔ)重要數(shù)據(jù)。
1 TMS320LF2407A的串行外設(shè)接口簡(jiǎn)介
TMS320LF2407A是TI公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的16位定點(diǎn)DSP。TMS320LF2407A采用CMOS工藝制造，工作頻率為40MHz，指令周期為25ns。其片內(nèi)集成了豐富的資源，支持在線編程，非常便于開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，且價(jià)格低廉，已經(jīng)進(jìn)入了傳統(tǒng)單片機(jī)所占據(jù)的領(lǐng)域。
TMS320LF2407A器件，其片內(nèi)資源包括了4個(gè)引腳的串行外設(shè)模塊。SPI是一個(gè)高速、同步串行I/O口，它允許長(zhǎng)度可編程的位移入或者移出。通常，SPI用于DSP處理器和其它芯片之間的通信。它允許與帶SPI接口的各種類型的芯片相連。SPI的主/從操作也支持多處理器的通信。
TMS320LF2407A的SPI接口有以下特點(diǎn)：
（1）4個(gè)外部引腳：SPISOMI(SPI從動(dòng)輸出/主動(dòng)輸入引腳)，SPISIMO(SPI從動(dòng)輸入/主動(dòng)輸出引腳)，SPISTE(SPI從動(dòng)發(fā)送使能引腳)，SPICLK(SPI串行時(shí)鐘引腳)。
（2）發(fā)送和接收操作可通過(guò)中斷或查詢方法來(lái)完成。
（3）可編程波特率，當(dāng)頻率為40MHz時(shí)，波特率可達(dá)10Mbps。
（4）數(shù)據(jù)字長(zhǎng)：1～16個(gè)數(shù)據(jù)位。
（5）4種時(shí)鐘方案（由時(shí)鐘極性和時(shí)鐘相位控制），如圖1所示。四種不同的時(shí)鐘方式如下：

?無(wú)延時(shí)的下降沿：串行外設(shè)接口在SPICLK信號(hào)下降沿發(fā)送數(shù)據(jù)，在SPICLK信號(hào)上升沿接收數(shù)據(jù)；
?有延時(shí)的下降沿：串行外設(shè)接口在SPICLK信號(hào)下降沿之前的半個(gè)周期時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，在SPICLK信號(hào)下降沿接收數(shù)據(jù)；
?無(wú)延時(shí)的上升沿：串行外設(shè)接口在SPICLK信號(hào)上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)，在SPICLK信號(hào)下降沿接收數(shù)據(jù)；
?有延時(shí)的上升沿：串行外設(shè)接口在SPICLK信號(hào)上升沿之前的半個(gè)周期時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，在SPICLK信號(hào)上升沿接收數(shù)據(jù)。
（6） 同時(shí)接收和發(fā)送操作。
2 硬件連接電路
X5165的主要特點(diǎn)如下：（1）可編程的看門狗定時(shí)器；（2）工作電壓管理，并產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)；（3）SPI接口，波特率可達(dá)2Mbps；（4）數(shù)據(jù)塊鎖定功能和片內(nèi)偶然性的寫(xiě)保護(hù)功能等。
TMS320LF2407A能與多片不同種類的帶SPI接口的芯片相連。本文給出了該芯片與X5165的硬件連接，如圖2所示。通過(guò)SPISIMO引腳發(fā)送數(shù)據(jù)，SPISOMI引腳接收數(shù)據(jù)，SPICLK引腳發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)。兩個(gè)IO引腳IOPB4、IOPB5用來(lái)控制（寫(xiě)保護(hù)）和片選信號(hào)。