基于CPLD的DSP微處理器與CAN控制器接口設(shè)計(jì)
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近幾年來(lái)，隨著低價(jià)位DSP芯片的出現(xiàn)，他已被廣泛應(yīng)用到控制與測(cè)量領(lǐng)域中。國(guó)內(nèi)的DSP芯片以TI公司的TMS320系列為主流。這種微處理器對(duì)外的數(shù)據(jù)和地址總線結(jié)構(gòu)形式為非多路復(fù)用方式，不能與多路復(fù)用形式的外圍接口芯片(如CAN控制器SJA1000)直接相連。國(guó)內(nèi)、外也沒(méi)有一款專用集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)非多路復(fù)用方式到多路復(fù)用方式的轉(zhuǎn)換。
文獻(xiàn)[1]提出了一種轉(zhuǎn)換方法，是將DSP的數(shù)據(jù)線作為CAN控制器的數(shù)據(jù)地址復(fù)用線，用DSP的地址線A0作為地址、數(shù)據(jù)選擇線。A0=1時(shí)，地址有效；A0=0時(shí)，數(shù)據(jù)有效，即用奇數(shù)地址傳送地址，用偶數(shù)地址傳送數(shù)據(jù)。雖然此方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)電路簡(jiǎn)單，但在編程時(shí)，程序員必須考慮發(fā)送的數(shù)據(jù)何時(shí)作為CAN控制器的地址，何時(shí)作為CAN控制器的數(shù)據(jù)，沒(méi)有從根本解決非多路復(fù)用方式到多路復(fù)用方式的轉(zhuǎn)換。
本文以TMS320F206與SJAl000連接為例，提出采甩復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD，完全用硬件實(shí)現(xiàn)非多路復(fù)用方式到多路復(fù)用方式的轉(zhuǎn)換。
2 多路復(fù)用總線的信號(hào)和時(shí)序
2．1 SJAl000接口的主要信號(hào)說(shuō)明
CAN控制器SJAl000提供的微處理器接口方式為典型INTEL或MOTOROLA地址數(shù)據(jù)多路復(fù)用總線模式，主要信號(hào)有地址數(shù)據(jù)信號(hào)AD7～AD0，地址選通信號(hào)ALE，片選信號(hào)CS，讀信號(hào)RD，寫信號(hào)WR，模式選擇信號(hào)MODE。當(dāng)MODE=1時(shí)，為INteL模式；當(dāng)MODE=0時(shí)，為MOTOROLA模式。后面描述的地址數(shù)據(jù)多路復(fù)用總線模式均為INTEL模式。
圖1，圖2分別為INTEL模式讀、寫周期時(shí)序[2]。AD7～AD0引腳在ALE有效時(shí)，傳送的是地址信號(hào)，在RD或WR有效時(shí)，傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)信號(hào)。
2．2 SJAl000時(shí)序分析
以SJAl000的讀時(shí)序(圖1)為例，說(shuō)明在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換橋時(shí)，多路復(fù)總線的各信號(hào)必須滿足時(shí)間參數(shù)要求。ALE的脈沖寬度tw(AL)最小為8 ns；地址信號(hào)(A7～A0)建立到ALE變?yōu)榈碗娖剿钑r(shí)間tsu(A-AL)最小為8 ns；RD的有效脈寬tw(R)最小為40 ns；RD為低電平到數(shù)據(jù)信號(hào)(D7～D0)有效所需時(shí)間tRLQV最大為50 ns；RD變?yōu)楦唠娖降降刂窋?shù)據(jù)線釋放(即高阻狀態(tài))所需時(shí)間(tRHDZ)最大為30 ns。
3非多路復(fù)用總線的信號(hào)和時(shí)序
3．1 TSM320F206總線主要信號(hào)說(shuō)明
TSM320F206的總線接口方式采用了地址和數(shù)據(jù)分離的形式。其主要信號(hào)有地址信號(hào)A0～A15，數(shù)據(jù)信號(hào)DO～D15，讀信號(hào)RE，寫信號(hào)WE，閘門信號(hào)STRB，I/O空間選擇信號(hào)IS，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選擇信號(hào)DS，程序存儲(chǔ)器選擇信號(hào)PS，機(jī)器時(shí)鐘輸出信號(hào)CLKOUT1。當(dāng)對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器或I/O空間訪問(wèn)時(shí)，STRB有效，若對(duì)外部I/O訪問(wèn)時(shí)(即程序中使用PORTR，PORTW指令)，IS有效。
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