DSP的接口技術(shù)詳細(xì)資料說明

隨著數(shù)字信號處理（DSP）在各種應(yīng)用中（從高級消費(fèi)類產(chǎn)品到高規(guī)格軍事系統(tǒng)）變得更加普遍，電子設(shè)備設(shè)計人員在DSP軟件和硬件開發(fā)領(lǐng)域必須學(xué)習(xí)新的技能。

到DSP的接口變換器

所有現(xiàn)代的定點(diǎn)和浮點(diǎn)DSP引擎都具有一個串行接口或并行存儲器接口。并行數(shù)據(jù)總線寬度等于DSP的內(nèi)部字長，對于大多數(shù)的定點(diǎn)處理器其字長通常為16位。然而，在某些DSP家庭中其字長為24位，在音頻處理應(yīng)用中需要采用這種特高的分辨率。

浮點(diǎn)處理的數(shù)據(jù)總線寬度為32位或更寬。串行接口可全雙工同步操作，而輸入和輸出數(shù)據(jù)以位方式串行格式進(jìn)行操作。每次傳送的最大位數(shù)通常等于處理器的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線寬度，但通?？赏ㄟ^編程以適于接口各種不同的外設(shè)。一般意義上，變換器可以認(rèn)為是DSP處理器的“存儲器尋址”外設(shè)。可以讀或?qū)懕硎咀儞Q值的數(shù)據(jù)。

初看起來，選定變換器和DSP之間所采用的接口類型似乎很容易。在DSP引擎中采用的變換器接口也有兩種基本的接口類型--串行和并行。實(shí)際上所有DSP 都提供串行接口。用于嵌入應(yīng)用的服務(wù)器件只提供串行接口，因?yàn)槿サ舫杀靖叩耐獠繑?shù)據(jù)和地址總線可使器件成本降低。

并行接口

原來把變換器設(shè)想為接口，讓它們配置在早期計算機(jī)的存儲器地址圖中。結(jié)果，變換器表現(xiàn)為處理器的存儲器地址圖中一個地址或一系列地址，使得在一個周期內(nèi)讀（從ADC）或?qū)懀ǖ?a target='_blank' class='arckwlink_none'>ADC）所傳送的變換數(shù)據(jù)。

傳送是快速的，可以認(rèn)為是簡單存儲器存取周期。工作在100MIP和更高指令速率的高速DSP具有非常短的存儲器存儲周期時間。為了成功地與一個變換器接口，往往需要對DSP進(jìn)行編程，以便在變換器存取周期時間內(nèi)插入等待狀態(tài)。在很多DSP中此特性是可編程的而且單獨(dú)地為不同外部存儲器地址區(qū)編程。

另一種技術(shù)是利用存儲器認(rèn)可信號，此信號告知處理器何時準(zhǔn)備好供讀或?qū)懙臄?shù)據(jù)。有些DSP為變換器和其他無存儲器外設(shè)（如UART等）提供一個獨(dú)立的外部地址區(qū)（或I/O空間）。圖1示出一個并行接口的實(shí)例，一個定點(diǎn)DSP到一個12位ADC和一個14位DAC的接口。在此使用了I/O尋址空間，而且具有比較大的尋址空間，需要（或不需要）譯碼來選擇變換器。此例使并行接口的某些缺點(diǎn)顯得很突出，因?yàn)镈SP和變換器為了支持接口都需要多引腳數(shù)。變換器對可變換的每一數(shù)據(jù)位都需要引腳以及片選（CS）、讀（RD）或?qū)懀╓R）引腳。并行接口的多引腳數(shù)使得芯片和封裝成本比串行接口高。并行接口的優(yōu)點(diǎn)是具有較快和高變換速率（大于1Msample/s），這對于支持所需要的數(shù)據(jù)速率是必需的，而串行接口顯然太慢。

從編程觀點(diǎn)看，并行接口易于處理，因?yàn)橹话酱鎯ζ骰騃/O地址的簡單的讀或?qū)?。即使采用高級語言（如C語言）也可以在存儲器區(qū)域表示變量（或用特殊的指令在I/O區(qū)域表示變量）。