基于TMS320C5410 DSP的鍵盤和顯示電路的設計

電氣自動化論文編號:ZD483  論文字數:43925,頁數:84，有開題報告,任務書,文獻綜述
  
 目   錄
摘  要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………… Ⅱ
第1章  緒  論 ……………………………………………………………………… 1
 1.1數字信號處理理論和實現技術的發展……………………………………… 1
 1.2 國內DSP的發展………………………………………………………………… 2
 1.3 數字信號處理技術的應用………………………………………………………3
 1.4 課題的研究任務……………………………………………………………………5
 1.5 課題目的與意義……………………………………………………………………5
第2章  TMS320C5410 DSP簡介………………………………………………… 6
 2.1  中央處理單元（CPU）概述…………………………………………………  6
 2.2   TMS320C54x DSP中斷系統概述…………………………………………  6
 2.2.1 中斷分類……………………………………………………………………… 7
 2.2.2 處理中斷的步驟……………………………………………………………… 7
 2.2.3中斷標志寄存器（IFR）……………………………………………………… 8
 2.2.4 中斷屏蔽寄存器（IMR）………………………………………………………8
 2.2.5 接受中斷請求 ………………………………………………………………  8
 2.2.6 應答中斷……………………………………………………………………… 9
 2.2.7 執行中斷服務程序（ISR）……………………………………………………10
 2.2.8 保存中斷上下文………………………………………………………………10
 2.2.9 中斷等待時間…………………………………………………………………10
 2.2.10  中斷操作流程………………………………………………………………11
 2.3 流水線操作…………………………………………………………………………11
 2.4 標準串行接口…………………………………………………………………… 13
 2.4.1  串行接口寄存器…………………………………………………………… 13
 2.4.2  串行接口操作……………………………………………………………… 13
 2.5 帶緩沖的串行接口（BSP）…………………………………………………  14
 2.5.1  BSP概述……………………………………………………………………  14
 2.5.2  標準模式的BSP操作……………………………………………………… 15
 2.5.3 標準串行接口（SP）與標準模式下的BSP操作的區別……………………15
 2.6 多通道帶緩沖串行接口（McBSP）…………………………………………16
 2.6.1  McBSP特性……………………………………………………………………16
 2.6.2 McBSP 的內部結構和工作原理………………………………………………16
 2.6.3  McBSP的配置…………………………………………………………………18
第3章 一種新型鍵盤、LED顯示接口芯片HD7279A………………………22
 3.1  HD7279A的引腳功能 …………………………………………………………22
 3.2 控制指令……………………………………………………………………………23
 3.2.1 單字節指令（即6條純指令）………………………………………………23
 3.2.2 雙字節指令…………………………………………………………………  23
 3.3 時序………………………………………………………………………………… 25
 3.4 幾點說明 ………………………………………………………………………… 26
第4章  硬件設計……………………………………………………………………… 27
 4.1  硬件設計準則……………………………………………………………………27
 4.2  器件選型………………………………………………………………………… 27
 4.2.1數字信號處理器……………………………………………………………… 27
 4.2.2 鍵盤顯示擴展模塊……………………………………………………………28
 4.2.3  電源………………………………………………………………………… 28
 4.2.4  系統的硬件復位…………………………………………………………… 28
 4.3 系統模塊設計…………………………………………………………………… 29
 4.3.1鍵盤和顯示模塊設計………………………………………………………… 29
 4.3.2  電源………………………………………………………………………… 31
 4.3.3  系統的硬件復位…………………………………………………………… 32
 4.4  TMS320VC5410 電路設計中應注意的幾個問題……………………… 34
 4.4.1　接口電平的兼容性問題…………………………………………………… 34
 4.4.2 　擴展電路的時序問題……………………………………………………  35
 4.4.3 　DSP 多余引腳的處理……………………………………………………  35
第5章 可視化集成開發工具CCS（For C54x DSP）…………………… 36
 5.1  CCS軟件安裝設置…………………………………………………………36
 5.1.1  系統配置……………………………………………………………………36
 5.1.2  Code Composer Studio的安裝……………………………………………36
 5.1.3  CCS的設置………………………………………………………………… 37
 5.1.4 CCS存儲器模型設置…………………………………………………………37
 5.2 用CCS開發程序的基本過程…………………………………………………38
 5.2.1 建立項目（Project）文件…………………………………………………38
 5.2.2 編譯并運行程序…………………………………………………………… 39
 5.3 代碼性能測試（profiling）……………………………………………………40
第6章  軟件設計………………………………………………………………………41
 6.1 DSP的軟件開發流程……………………………………………………………41
 6.2 系統軟件的總體設計……………………………………………………………42
 6.3 DSP單元軟件設計……………………………………………………………… 43
 6.3.1 主程序的設計…………………………………………………………………43
 6.3.2 按鍵中斷服務子程序設計……………………………………………………44
 6.3.3發送數據至7279A設計………………………………………………………50
 6.3.4 寫數據至7279A設計…………………………………………………………51
 6.3.5 HD7279A 測試設計……………………………………………………………52
 6.4 小結…………………………………………………………………………………52
 6.4.1 指令的歧義 ………………………………………………………………… 52
 6.4.2  流水沖突…………………………………………………………………… 53
 6.4.3 C程序變量與匯編程序變量的共用………………………………………… 53
 6.4.4 程序入口問題…………………………………………………………………53
 6.4.5 命令文件的編寫………………………………………………………………54
第7章  系統印刷電路板設計………………………………………………………62
 7.1 PCB布局……………………………………………………………………………62
 7.2 系統的抗干擾措施………………………………………………………………63
 參考文獻 ………………………………………………………………………………64
 致  謝 ………………………………………………………………………………66
 附錄
 總電路圖………………………………………………………………………………67
 程序……………………………………………………………………………………68

摘  要
 隨著信號檢測、信號處理在可編程系統、計算機網絡與通信技術的迅速發展，測控系統儀器正朝著自動化、數字化、智能化、網絡化和柔性化方向發展，各行各業都引入了高科技產品，越來越多的現代化機械代替了手工工作，降低了工作的強度和某些工作的危險程度，因而現在需要解決和研發的一個主要課題就是控制，也就是說如何通過簡單的輸入而又更有效的控制現代化機械。那么，現代化工業機械控制的最基本的輸入設備——鍵盤，以及和鍵盤一體的顯示設備，這兩者的實時性，從根本上決定了控制的時效及性能。本課題研究的就是基于數字8信號處理器的鍵盤和顯示的接口電路。
 鍵盤是一個由開關組成的矩陣，是重要的輸入設備，在小型的微機系統中，如單板微計算機、帶有微處理器的專用設備中，鍵盤的規模小，可采用簡單實用的接口方式，在軟件的控制下完成鍵盤的輸入功能。對于計算機來說，鍵盤是計算機最常用最頻繁的輸入設備，使用者通常直接通過鍵盤操作與電腦打交道。計算機的鍵盤控制是一種軟件編程的控制。
 基于數傳信號處理器的鍵盤和顯示的接口電路的課題，應用于現代化機械控制，將會比現代化控制如 PID 調節控制，微機控制，單片機控制，可編程 PLC 控制等等更時效,更實用，更有發展潛力。高性價比的數傳信號處理器也將是現代化消費類電子設備產品所最受青睞的核心元件。
 基于數傳信號處理器和 HD7279A 芯片的智能顯示控制系統，充分利用了 TMS320VC5410 高度的操作靈活性和運行速度，使得數據采集系統精度更高，速度更快,工作更有效；而智能顯示控制電路 HD7279A 占用資源少，控制功能強，價格便宜，使單片機系統繁瑣的輸入及顯示變得極其簡單，大大縮短了開發周期，有著廣泛的應用前景。
 關鍵字：數字信號處理、DSP、TMS320C5410、鍵盤和顯示、接口電路
 
 
 
 
Abstract

 With the development of signal sensing and signal processing in the ISP and network technology, the device of measurement and control system is developing for the direction of automation, digitalization, flexibility and intelligence, The every trade all led into the high-tech products, more and more modern machines replaced the handicraft works, lowering the strength of the work and the dangerous degree of work, so now a main lesson need to be solved is controlling, that is to say , how we pass brief importation that can control modern machines more efficient and more valid,  So, the most modernize industry machine control, basic input device —— keyboard, and the manifestation equipments of the keyboard integral whole, this both of solid hour, come to a decision time limited efficacy and functions of the control by the root. This lesson a keyboard for investigative is basing on DSP with show of connect an electric circuit.
 Keyboard is scale that appropriation equipments inside that a matrix being constituted by switch, is an important input device, in small scaled and tiny machine system, such as the single plank computer, take the microprocessor, the keyboard is small scaled, can adopt to connect a people's method in brief and practically, complete the importation function of keyboard with the controlling of the software. As to computer, the keyboard is the most in common use and the most multifarious input device , the user usually passes directly the keyboard operation to make deal with computer. The keyboard control of the computer is a kind of software control.
 Lessons based on DSP keyboard with show of connect people's electric circuit, apply to control in the modern machine, compare to the modernization control ,for example ,the PID regulates control, microcomputer control, single slip computer control, programmable PLC control etc, will be more time limited efficacy, solid, even have more development potential. The DSP that high price ratio also will be a modernization to consume an electronics equipments product is core by the favor most a piece.
 The intelligence manifestation controlling system based on DSP andHD729A making full use of TMS320VC5410 highly vivid with circulate speed, make the system accuracy of the data collect higher, speed quicker, work more valid; the intelligence manifestation control electric circuit HD7279A takes up the little resources, but the control function is strong, price low, make single slip computer tedious importation and manifestations system in a machine very simple, shortened the period of development consumedly, have got the extensive and applied foreground.
Keyword: Digital Signal Processing、DSP、TMS320C5410、Keyboard and Show、Interface