基于TMS320C6202的VPN加密卡的设计

１Ｍ×１６位，内置４Ｋ×１６位ＲＯＭ和１６Ｋ×１６位ＲＡＭ；

·内置可编程等待状态发生器、锁相环（ＰＬＬ）时钟产生器、两个多通道缓冲串行口、一个８位与外部处理器通信的ＨＰＩ口、两个１６位定时器以及６通道ＤＭＡ控制器；

·低功耗，工作电源为３Ｖ和１．８Ｖ（内核）。

ＤＳＰ通过其ＭｃＢＳＰ口与ＣＳ４２２８Ａ相连。ＭｃＢＳＰ串口是在ＴＤＭ串口和ＢＳＰ串口的基础上发展而来的。它既可以实现时分多路通讯功能，

又可以通过ＤＳＰ提供的ＤＭＡ功能实现不用ＣＰＵ参与的自动缓存功能，从而把 ＤＳＰ从繁重的串口通讯中解放出来，提高了运行的效率。ＭｃＢＳＰ串口由数据接收发送部分、时钟及帧同步信号产生器、多通道选择以及ＣＰＵ中断信号和ＤＭＡ同步信号等组成。同以前的串口相比，ＭｃＢＳＰ串口具有相当大的灵活性。串口的接收和发送时钟ＣＬＫＲ和ＣＬＫＸ既可由外部设备提供，又可由内部时钟产生器提供；帧同步信号ＦＳＸ和ＦＳＲ的输入、输出极性可以进行选择；串口的信号发送和接收部分既可单独运行，又可合在一起配合工作；ＣＰＵ中断信号和ＤＭＡ同步信号使得Ｍｃ ＢＳＰ串口可由ＣＰＵ控制运行，也可脱离ＣＰＵ通过直接内存存取单独运行；多通道选择部分使得串口具备了多通道信号通讯能力。

正是由于ＭｃＢＳＰ串口所特有的灵活性，使其可以满足Ｔ１／Ｅ１标准和ＡＣ９７标准。它的多通道接收和发送能力可达１２８个通道，数据宽度可在８、１２、１６、２０、２４和３２比特中任选，可进行Ａ律和μ律压缩和扩展。８比特数据传送时可选择从高位或低位开始传送，帧同步信号和数据时钟信号的极性可编程，内部时钟和帧同步信号产生器也可由软件编程控制。

２．２ Ａ／Ｄ和Ｄ／Ａ电路

ＣＳ４２２８Ａ多媒体数字信号编解码器(ＣＯＤＥＣ) 在一个压缩的２８针ＳＳＯＰ芯片上可提供两个模／数转换器和６个数／模转换器，并分别带有音量控制功能。ＣＳ４２２８Ａ芯片具有功能较强、连接方便、控制容易的特点。该芯片与环绕声解码器相结合，成为ＤＶＤ机、Ａ／Ｖ功放接收器和汽车音响的理想芯片。它可支持杜比数码ＡＣ－３、ＡＡＣ、ＤＴＳ、杜比逻辑环绕声(Ｄｏｌｂｙ Ｐｒｏ－Ｌｏｇｉｃ)、ＴＨＸ和ＭＰＥＧ等标准。一个灵活的串行接口允许使用Ｌｅｆｔ Ｊｕｓｔｉｆｉｅｄ、Ｒｉｇｈｔ Ｊｕｓｔｉｆｉｅｄ、Ｉ２Ｓ、或Ｏｎｅ Ｌｉｎｅ Ｄａｔａ 模式。采样率可达１００ｋＨｚ，具有可连接片外静音电路的静音控制引脚，片内具有抗混叠和输出平滑滤波器。

在本系统中，ＣＳ４２２８Ａ采用主模式的工作方式。在工作过程中，ＬＲＣＫ管脚向ＤＳＰ发出一个帧同步信号，而采样的数据信号将接着帧同步信号后由ＳＤＯＵＴ管脚向ＤＳＰ传送,从而完成采样的全过程。经过ＤＳＰ处理的数据信号由ＢＤＸ０管脚向ＣＳ４２２８Ａ传送。ＣＳ４２２８Ａ与ＤＳＰ之间的主要接线如图２所示。

２．３ 单片机部分

单片机主要完成两部分的工作，一是对ＣＳ４２２８Ａ的操作，通过ＣＣＬＫ、ＣＤＩＮ、ＣＳ和ＲＳＴ管脚实现对它的初始化和工作模式的选择；另一就是对键盘和ＬＥＤ的控制，实现效果选择和参数显示。

３ 软件设计

软件部分包括ＤＳＰ编程和单片机编程。ＤＳＰ编程的主要任务是完成音频信号的算法处理，单片机编程的重点则是管理ＤＳＰ操作和应用层软件的编写。本系统若完全采用汇编语言进行编程，比较麻烦，而Ｃ语言以其灵活性和易移植性已经广泛应用在开发系统中。对于更复杂的系统更是如此。本系统采用了混合编程的方法。

这里主要介绍一下音频算法处理的实现。在进行算法研究时，先在ＰＣ机上用Ｍａｔｌａｂ进行仿真，然后再移植到ＤＳＰ平台中。考虑到效率问题，可进一步进行手工汇编的调整。在各种效果实现的过程中，延时不仅是一种最基本的输出效果，也是实现其它输出效果的基础，如混响效果、合唱效果、弗兰格效果，都离不开延时。

基本的延时有两种，其中一种是不带反馈的，其原理如图３所示，它只是对输入实现一次延时，能实现回声效果；另一种是带反馈控制的延时，它能实现声音的反复延时、重复播放，其原理如图４所示。

《基于TMS320C6202的VPN加密卡的设计(第2页)》