声效芯片CS4235在DSP的嵌入式系统中的应用

2 DSP与CS4235的硬件接口

2.1 F206使用HOLD操作的直接存储器访问

　　F206实现DMA功能的关键是该类芯片提供了2个信号引脚：HOLD/INT1和，这2个信号控制的HOLD操作过程如下。

① 。外部设备可以把该引脚驱动到低电平从而请求对外部总线的控制。如果HOLD/INT1中断线被允许，那么这将触发中断。

② ，在响应中断时，软件逻辑可以使处理器发出应答信号，表示它将放弃对其外部总线的控制。根据，外部地址信号（A15~A0）、数据信号（D15~D0）以及存储器控制信号（）被置为高阻状态。

　　从①、②可以看出，F206的HOLD操作允许对外部程序、数据以及I/O空间进行直接存储器访问，但该功能是在INT1中断程序中实现的，因而中断线INT1对下降沿和上升沿二者都应敏感。当F206检测到下降沿时，它完成正在执行的当前指令，然后迫使程序控制转到中断服务子程序，此子程序执行IDLE（空闲）指令。根据IDLE，变为有效而外部总线被置为高阻状态。只有在检测到HOLD/INT1引脚上的上升沿之后，CPU才退出IDLE状态，变为无效，并使外部总线返回到正常状态。

　　从以上分析可以看出，F206的DMA操作与PC机中的DMA操作的区别。在PC机中，CPU收到DMA请求信号后，迫使CPU在现行的总线周期结束后，使其地址、数据和部分控制引脚处于三态，从而让出总线的控制权，并给出1个DMA响应信号；在DMA操作完成且DMA请求信号无效以后，CPU再恢复对系统总线的控制。而在C2XX中，DMA申请信号将引起F206中断，在中断程序中发出软件指令使F206各信号引脚处于三态，同时也给出1个DMA响应信号；在DMA操作完成后，但F206检测到DMA请求信号无效以后，虽然总线返回到正常状态，但但F206仍处在中断程序中。从以上分析可知，尽管中断需要保护断点和现场，使得F206的DMA的处理速度与PC机相比要低的多，毕竟F206也实现了DMA操作，从而可借助DMA控制器8237实现对声卡的DMA操作访问。

2.2 DSP与DMA控制器8237的接口电路

　　8237是一个高性能的可编程DMA控制器芯片，可以方便地与CPU相连，实现外部设备与存储器之间的直接数据交换。其内部结构和引脚信号可参阅文献[4]。该控制器通过编程可提供多种类型的控制特性，以优化系统性能，增大数据吞吐量，最高数据传输速率可达1.6 MB/s。图3给出了F206与8237接口的主电路，其中8237送给DSP的要求控制总线的DMA请求信号HRQ，经GAL16V8译码后送到DSP的HOLD/INT1引脚；同样，DSP的DMA应答信号也经GAL16V8译码送回8237的HLDA引脚。地址锁存器74LS573的作用是锁存8237在DMA服务周期通过数据线D0~7输出的高8位地址A8~15。由于DSP不直接提供、、和信号，故这些信号只能由GAL16V8译码得到。

　　图3所示电路提供了4个通道的外设请求DMA服务信号，并且8237直接拥有AEN引脚，满足了表1中的所有要求，从而就能正确实现DSP与声卡的接口。实际工作中，我们根据声卡在PC机中的使用情况设置8237的DREQ1和DACK1为声卡的播放通道，8237的DREQ3和DACK3为声卡的采集通道，声卡的中断申请信号IRQ7经GAL16V8反向后与DSP的引脚连接。

2.3 系统工作原理及时序

　　图3所示DSP系统对声卡的DMA操作过程可用图4来描述，工作时序如图5所示。现结合图4、图5将系统工作原理及操作顺序说明如下：

① CS4235向DMA控制器8237发出DMA请求信号DREQ；