基于DSP與CPLD的I2C總線接口的設計與實現(xiàn)

２．３ ＤＳＰ與ＣＰＬＤ的接口模塊

根據(jù)ＤＳＰ的時序，ＤＳＰ與ＣＰＬＤ之間必須根據(jù)雙方（ＡＤＳＰ２１９９２和ＰＣＦ８５８３）的時序制定一個握手協(xié)議。當讀程序時，由于Ｉ2Ｃ總線協(xié)議只能支持最高４００ｋｂｉｔ／ｓ的傳輸速率，而ＤＳＰ的同步時鐘可達幾十兆赫。因此，ＤＳＰ必須等到Ｉ2Ｃ核把ＰＣＦ８５８３的數(shù)據(jù)讀到ＣＰＬＤ后才能獲得正確的數(shù)據(jù)（這里可以通過設立一個忙標志來實現(xiàn)）。而當寫程序時，為了節(jié)約ＣＰＬＤ的資源（數(shù)據(jù)緩存特別占用資源），可以設置ＤＳＰ定時輸出數(shù)據(jù)給Ｉ2Ｃ核，讓Ｉ2Ｃ核的一次只送一個數(shù)據(jù)。

２．４ 硬件設計

此Ｉ2Ｃ核可外掛多個帶有Ｉ2Ｃ總線接口的芯片，可以通過發(fā)送不同的器件地址來選擇。ＳＤＡ和ＳＣＬ線必須接上拉電阻。此外，同步時鐘不能太高，否則會影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

２．５ 時序

（１）Ｉ2Ｃ核時序

以寫為例，Ｉ2Ｃ核時序如圖５所示。

（２）ＰＣＦ８５８３時序

ＰＣＦ８５８３的數(shù)據(jù)是８ｂｉｔ一個存儲單元，共２５６個字節(jié)，所以只需要８位地址，而且器件本身有兩種尋址方式：一種是從指定地址開始遞增尋址，另一種是從首地址開始遞增尋址。兩種尋址方式的時序是不一樣的，如圖６所示。

３ 實現(xiàn)方法

本系統(tǒng)是選用ＡＬＴＥＲＡ公司ＣＰＬＤ７０００Ｓ系列ＥＰＭ７１２８Ｓ芯片，并基于ＭＡＸＰＬＵＳＩＩ開發(fā)的。Ｉ2Ｃ核采用ＶＨＤＬ語言編寫，使用ＳＹＮＰＬＩＦＹ 編譯、綜合，用ＡＨＤＬ繪成圖表，用ＭＡＸＰＬＵＳＩＩ仿真和布局。ＤＳＰ采用ＶＩＳＵＡＬ ＤＳＰ＋＋２．０編寫。最后分別通過ＪＴＡＧ口下載到芯片并聯(lián)機調(diào)試成功。

隨著ＤＳＰ芯片和2Ｃ通信方式的廣泛應用，它們之間的接口問題必須得到解決。本文提出的解決方案具有非常好的可移植性和產(chǎn)品開發(fā)能力。本系統(tǒng)既可以作為一個單獨的系統(tǒng)運行，又可以作為一個通信模塊植入一個大系統(tǒng)中，而其中的Ｉ2Ｃ核又是一個可移植ＩＰ核。利用ＣＰＬＤ的邏輯可編程性，還可以在其剩下的資源中再開發(fā)所需的邏輯器件，既能降低硬件成本又能大大減小系統(tǒng)主板的面積，使電路的設計更具靈活性。