分层结构高速数字信号处理系统的设计与应用

一个大的科研项目都需要多所做人分工协作，以上所述实际上也是总体上为硬件组与软件组所做的任务分配。在进行硬件系统基本功能调试的同时，软件组可以编写人机界面程序、数据库操作程序、模拟数据与处理的脱机版程序。由于用规格语言对实际硬件／软件功能描述存在失真情况，设计阶段的硬件／软件功能划分也难免有不合理之处，但这可在联机调试中得以修正。

本文用TI公司的高速处理器芯片TMS320VC33实现通用数字信号处理嵌入式系统。

3．1 DSP-BIOS设计

DSP-BIOS软件是实现数字信号处理嵌入式系统通用性的关键所在。TMS320VC33在微处理器(μP)模式下，复位后即运行DSP-BIOS软件；如在微计算机(MP)模式下，复位后运行其内部固化的Boot-Loader程序，然后从外部低速RAM或串口读取DSP-BIOS软件并调入片内高速CACHE进行全速运行。

一个通用DSP-BIOS软件应具有以下功能：

· DSP的初始化；

· 最小系统硬件的自检；

· 与上位机的通信；

    · 接收上位机命令及命令处理；

· 从上位机下载应用程序并执行；

· DSP特殊寄存器的设置，如外总线等待周期数；

· DSP片上功能块(定时器、中断)的控制；

．I／O口的读写(单地址)；

· 存储器的读写(成片地址)。

3．2 系统调试过程

系统的调试一般包括两个过程：基本功能调试与正式应用功能调试。

基本功能调试的目的是排除硬件系统。设计与制作中存在的错误，并测试评估每一个子系统(模块或芯片)的功能与性能。调试步骤如下：

· 按设计编程并烧写DSP主板上的可编程逻辑器件(CPLD)，确认CPLD器件已正常工作。

· 调试确认DSP芯片。H1和H3信号是所有片内功能块时序的同步时钟，是测量关键点。

· 把DSP-BIOS软件烧写入Flash-ROM，调试确认DSP的Boot-Load过程。若BIOS程序未正常运行，可按流程图3来调试。

    · DSP与PC机接口的调试。在图1所示的分层系统结构中，同处层次二的多个信号处理模块是多块DSP板。各DSP板上都有拨码开关设置的"ID"标识，主机发送的每个命令中都带有板选码，只有"ID"标识与板选码相符的DSP才会响应该命令。因此，只需确认PC机能对一个DSP进行正常复位与其它控制即可。通信调试的关键是检查各标志信号。