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C5402DMA结合MCBSP在数据采集系统中的应用

发布时间:2020-06-30 19:40:05 阅读: 来源:梳棉机厂家

1前言

本文引用地址: 在以C5402 DSP为核心组成的数据采集系统中,用户一般需要在采集完一段数据后对其进行处理。采用查询方式采集数据会占用大量CPU的资源,采用中断方式来采集数据虽可以提高CPU的利用率,但是在采集数据的每个时刻还是由CPU来完成,同时降低了程序的可读性。本文设计的数据采集系统利用C5402的存储器直接存储控制DMA与多通道缓冲串行口McBSP结合来设计系统,使得CPU正常工作与DMA数据采集并行进行,提高了DSP的运行效率。

2. C5402 DMA的特点C5402存储器直接存储控制DMA能在不占用CPU资源的情况下,实现DSP存储器间数据的自由传送。C5402有6个可独立编程的DMA通道,每个DMA通道受各自的5个16位寄存器控制:源地址寄存器DMSRC、目的地址寄存器DMDST、单元计数寄存器DMCTR、同步事件和帧计数寄存器DMSFC、发送模式控制寄存器DMMCR。1. 源地址寄存器DMSRC规定DMA要传送源数据的首地址。这些地址可以指向DSP内部存储器、外部存储器、片内外设和一些特殊的外部装置。2. 目的地址寄存器DMDST规定DMA要传送数据目的地址的首地址。这些目的地址可以是DSP内部存储器、外部存储器、片内外设和一些特殊的外部装置。3. 单元计数寄存器DMCTR规定DMA传送数据的个数为DMCTR寄存器的值加1个。4. 同步事件和帧计数寄存器DMSFC规定DMA传送数据的同步事件类型和传送一块数据所含帧信号的个数: DBLW位设置DMA工作在单字模式(=0b)或双字模式(=1b)。工作在单字模式时每个数据单元设置为16位,双字模式时每个数据单元设置为32位。 Frame Count位设置每块数据所含帧信号的个数。 DSYN位设置选择如下方式作为DMA同步事件: 0000b:无同步事件。 0001b:McBSP0接收事件(REVT0)。 0010b:McBSP0发送事件(XEVT0)。 0101b:McBSP1接收事件(REVT1)。 0110b:McBSP1发送事件(XEVT1)。 1101b:定时器0中断事件。 1110b:外部中断3(INT3)中断事件。 1111b:定时器1中断事件。 其它:保留。5.传输模式控制寄存器DMMCR规定了DMA通道的传输模式: AUTOINIT位是DMA自动初始化设置位,可设置成自动初始化使能(=1b)和自动初始化不使能(=0b)。当DMA工作在自动初始化模式时,CPU在一个DMA事件完成后自动装载下一个DMA初始化设置并继续进行数据传送。 DINM位和IMOD位设置DMA中断产生方式。DINM=0时DMA中断被屏蔽,当DINM=1时中断按IMOD位设置产生。 CTMOD位设置发送计数模式控制,DMA可工作在多帧模式(=0b)和自动缓冲ABU模式(=1b)。 SIND位和DIND位用来设置源地址和目的地址的自动调整方式,可选择如下方式:不调整(=000b)、访问后自动加1(=001b)、访问后自动减1(=010b)、访问后按照单元地址索引寄存器DMIDX0的设置进行调整(=011b)、访问后按照单元地址索引寄存器DMIDX1的设置进行调整(=100b)、访问后按照单元地址索引寄存器DMIDX0和帧地址索引寄存器DMFRI0的设置进行调整(=101b)、访问后按照单元地址索引寄存器DMIDX1和帧地址索引寄存器DMFRI1的设置进行调整(=110b)、保留(=111b)。 DMS位和DMD位用来选择源数据和目的数据所存的空间,可选择成程序空间(=00b)、数据空间(=01b)、I/O空间(=10b)或保留(11b)。此外,DMA的6个通道还受通道优先级和使能控制寄存器DMPREC控制。在这个寄存器中相应的DPRC位置1选择相应的通道为高优先级,相应的DE位置1选通相应的通道为使能通道并开始工作。3. 接口设计在这个系统中,使用的A/D数据转换芯片是语音信号编码解码芯片TLC320AD50。它是TI公司生产的一个16位、音频范围、内含抗混叠滤波器和重构滤波器的串行模拟接口芯片。它完成语音信号的数字化采样,并将转换完的数据传给DSP进行后续处理。C5402提供两个高速、全双工、多通道缓冲串行口McBSP。它依靠三个信号实现发送数据和接收数据:数据线D(R/X)、帧同步线FS(R/X)和移位时钟线CLK(R/X)。DX和DR引脚完成与外部设备进行通信时数据的发送和接收,由CLKX、CLKR、FSX、FSR实现时钟和帧同步的控制。发送数据时,CPU将要发送的数据写到发送数据寄存器DXR,在FSX和CLKX作用下,由DX引脚输出。接收数据时,来自DR引脚的数据在FSR和CLKR作用下,从数据寄存器DRR中读出数据。CLKX、CLKR、FSX、FSR既可以由内部采样率发生器产生,也可以由外部设备驱动。设置DMA1通道与McBSP1通道结合来读取TLC320AD50转换完的数据。选择McBSP1通道的接收寄存器DRR11(41h)为DMA传送数据的首地址,并选择源地址工作在访问后不调整方式,选择DMA通道同步事件McBSP1接收事件为DMA同步事件,来实现DMA和McBSP的结合。TLC320AD50转换完的数据按McBSP1的设置被送到C5402内部接收寄存器DRR11中,再由DMA将DRR11中的数读到指定数据存储区来完成数据采集。DMA在传送外部来的数据时不会影响CPU的正常运行,当DMA采集完一组规定个数的数据后产生一个DMA中断事件中断CPU,来通知CPU对其进行相应的处理,此时DMA可以按照设定继续采集下一组数据,实现了数据采集与CPU处理的并行操作。

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