DSPCPLD

2026-07-29 01:42:16

　　对于数字语音通信，从MIC（话筒）来的语音信号在语音编解码器中，经过CVSD编码变为16kbps串行数字语音流。通过VC5409的一个多通道缓冲串口（McBSP）接收引脚送入，再进行信道编码，以增强纠错能力。

　　从VC5409上引出的16位数据线位地址线），经过了一级总线驱动器（BUFFER），增强驱动能力，以扩展足够的外设。

　　在此基带处理模块的设计中，需要扩展EEPROM存储器与通用异步收发器（UART）。扩展EEPROM是为了存储用户的数据以及编制的软件，并在目标板上电时，通过Bootloader引导DSP片内RAM，完成用户程序的自启动。扩展UART接口是针对数据通信任务，主控机或者上位机可通过UART接口与基带处理模块上的VC5409进行数据交换。

　　对于上图1-2，本电台基带处理系统包括7个子模块：语音前端、基带DSP、UART、BUFFER、扩展存储器、CPLD控制单元、电源。不包括下级处理模块，以及扩展的外设显示屏、键盘等。

　　、片内存储器和片内外设三个部分，它们通过片内总线相互连接，交换数据信息和控制信息。

　　VC5409的三个串口使用了其中的两个，一个用于接收和发送语音编码信号，另一个用于接收和发送标准输入信号。由于DSP的串口是极其宝贵的资源，所以需要剩下一个串口通过CPLD预留出来，以备系统扩展。考虑到系统的完整性，还预留了HPI接口（HD0-HD7）。

　　VC5409的总线均连接到了总线上，所有外设的地址线和数据线连接到总线驱动器的另一端，这样连接的目的是数据缓冲和隔离保护DSP芯片VC5409，避免DSP芯片被烧坏。

　　由于DSP芯片的程序一般是烧在存储器中的，但是这些非遗失性的存储器（ROM）访问速度较慢，一般不能直接用做程序存储器使用，需要在上电时引导到CPU的高速程序存储器中，这个过程称为BOOTLOADER。VC54xx系列DSP在片上ROM放有引导程序，使用该引导程序可以很方便的在DSP上电复位时将用户的应用程序从外部存储设备中装入到DSP片内存储器和高速片外程序存储器中。本设计是将程序烧在EPROM中的，所以采用的是EPROM并口引导方式。

　　DSP电源可以采用由TPS73HD318芯片组成的双电源电路，1.8V主要为VC5409的内部逻辑提供电压，包括CPU、时钟电路和所有外设；3.3V电压为外部接口引脚供电；它还带有200ms宽脉冲的复位信号，其中TPS-RS就是复位信号，可利用此信号使DSP、URAT复位。电源电压为12V，12V的电源电压通过稳压器7805与7905转换为5V电压。选用12V作为系统的电源电源是因为芯片MC3418需要的电压是12V，为所有芯片里面需呀供电电压最高的，而其他芯片只需5V甚至更低。

　　该功能模块的主要任务是对输入的低功率语音信号进行放大滤波，转换为负载所需的足够的输出功率信号。之后需要再对语音信号进行编码。语音前端可分为信号放大滤波电路与语音编解码电路。

　　语音信号放大滤波电路，是为了把信号增大到可利用的程度。在语音编码前端对信号进行放大选用LM356运算放大器，其输入性能比通常的运放增强一个数量级以上，可以应用于采样和同步电路、快速的A/D和D/A转换器、宽带、低噪声等放大器。

　　编/解码芯片采用MC3418。这但是单片MC3418只能工作在半双工模式。为了完成全双工，采用了两片MC3418，分别用于编解码电路。

　　编码和解码电路的外围电路相同，编码电路将编/解码选择引脚（15脚）置高电平，解码电路将此引脚接地即处于低电平。

　　扩展设备UART包括电平转换器和UART协议控制器。电平转换器将计算机串口送来的15v数据电平转化为0~5V的TTL电平。UART协议控制器选用的是TL160C550。

　　TL160C550的作用是对从外围器件接收的信号实行串行到并行的转换，对从CPU接收的信号实行并行到串行的转换。在ACE（异步通信单元）工作的任何时候CPU都可以读ACE（异步通信单元）的状态。该接口使用TL16C550芯片是TL16C450异步通信单元（ACE）的升级产品。TL16C550内嵌完整的MODEM控制协议和处理器终端系统，减轻用户在通信协议上的软件编程以及管理工作。TL16C550还有可编程的片内波特率产生器，能对基准时钟进行分频并产生内部发生器逻辑的16*时钟，DSP可以在任何时刻访问其内部寄存器。它使用1.8432MHz和3.072MHz晶体频率的波特率产生器可得到各种的数据速率。该系统把UART扩展在VC5409的I/O空间。

　　TL16C550输出的是TTL电平，所以在跟PC通信时需要进行电平转换，转换为RS-232电平。电平转换使用MAX3238即多通道RS-232驱动器/接收器。

　　由于DSP芯片的地址总线和数据总线的驱动能力有限，从VC5409上引出的16为数据线位地址线），经过一级总线驱动器（BUFFER），可以有效增强驱动能力，以便扩展足够的外设。同时BUFFER起到隔离作用，避免扩展的5V高电压外设烧毁3.3V的低电压VC5409。总线位总线驱动器，与地址、数据总线匹配。其中数据总线来进行双向驱动，需要特别是针对数据总线进行加强驱动能力的设计；地址总线是单向的，没有方向的控制使用SN74LVTH16245单向驱动器就可以了。7、扩展存储器由于VC5409

　　ROM型器件，用户的运行程序和数据在掉电后不能保留，需要扩展FLASH EEPROM来加以存储。