DSP数据采集系统在DMA控制器中的应用

　　任何一种自动控制系统都离不开数据采集装置，它的性能直接影响整体系统的工作性能。数据采集装置向着高速、实时方向发展，对数据的传输和控制速度也提出了较高要求。DSP（数字信号处理器）是一种适合于实现各种数字信号处理运算的微处理器，具有哈佛结构、支持流水线处理、快速的指令周期等优点，因而在嵌入式系统中得到广泛的应用。事实上，以DSP为核心来构建数据采集装置也已经成为一种常用的有效方法。

　　在多任务信号处理系统中，考虑到设计系统的复杂性，经常需要使用双DSP协同工作来构成系统。双DSP系统的优点在于，可以通过计算能力的均匀分布，使系统具有较好的冗余能力、更快的处理速度、模块化的体系结构。正因为双DSP系统的应用越来越广泛，如何解决好双DSP间的数据共享也变得越来越重要。如果需要进行大量数据的高速交换，依靠控制器自带的串口实现数据的串行传输已很难满足需求，必须寻求一种能进行高速数据通信的方法。而采用双端口RAM是解决双DSP之间高速数据通信的有效办法，该方法能够方便地构成各种工作方式下的高速数据传送介质，很好地解决因数据传输速度低所引起的瓶颈问题。

　　随着信息技术的飞速发展，数字信号处理器（DSP）得到了广泛的应用，基于A／D，DSP，D／A的数据采集模式已经被大多数人所接受。在现代生物信号采集方案中，人们不仅要求系统有高速的数据处理能力，而且还要求其有高速的数据处理能力和高精度、多通道的D／A转换能力。

　　基于 TI 公司的 TMS320VC5509 为核心的数据采集系统 ，着重介绍了如何利用 DSP5509 的 DMA 控制器 ，实现系统中图像数据的传输功能。

　　基于 DSP5509 的数据采集系统

　　系统采用了 DSP + FP GA 的双核结构 ，由 CMOS 感光芯片 OV7620 采集图像 ， 得到数据源 ， FP GA 作为辅助处理器 ，控制部分外围器件并协助采集数据 ，DSP 芯片 TMS320VC5509 作为核心芯片 ，主要负责数据处理。系统结构如图 1 所示：

　　DSP 芯片除了连接电、时钟和J TA G 等其工作所必须电路外 ，还外接了一块 FLASH 作为程序存储器 ，一块SDRAM 作为数据存储器。F IFO 作为 CMOS 所采集的图像数据的暂存器 ，待 DSP 发出特定信号 ，便可把其内部存储的数据传至 DSP 。

　

　　用 DMA 控制器实现数据传输的思想

　　硬件电路接口

　　DSP 与 F IFO 的接口系统中 ，F IFO 采用的是 AL422B ，这是一款由AverLogic 公司专门推出的视频帧存储器 ，它的容量大小为 384 K 3 8bit ，其电路连接如图 2 所示。此款 F IFO 的容量比较大 ， 可以完整存放由OV7620 所采集的一帧图像。F IFO 的具体工作方式为 ，当系统发出采集信号 ，DSP 的/ AWE 和/ CE2管脚都输出低电平 ， 通过 FP GA 所实现的或门 ， 使得 AL422B 的/ W 管脚为低 ， 此时 F IFO 可写 ， 图像数据由OV7620 进入 F IFO ;当采集完一帧图像后 ，DSP 的/ ARE 和/ CE2 管脚都输出低电平 ，通过 FP GA 所实现的或门 ，使得 AL422B 的/ R 管脚为低 ，此时 F IFO 可读 ，图像数据由 F IFO 进入 DSP 。 31112 DSP 与 SDRAM 的接口

　

　　通过外部存储器接口 （ EM IF） DSP 可与 SDRAM 实现无缝连接 ， 系统 SDRAM 采用的是 H YN IX 公司的H Y57V641620 ，其存储容量为 4 3 1M ，连接电路如图 3 所示。

　　DSP 的 CE0 为片选信号 ，B E02B E1 为字节使能信号 ，CL KM EM 为同步时钟信号 ，行选通信号/ SDRAS ，列选通信号/ SDCAS 和写使能信号/ SDWE 分别于SDRAM 的/ RAS 、/CAS 、/WE 管脚相连 ， DSP 的地址线 A 和数据线 D 直接与 SDRAM 的相连。