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芯片解密
宽带阻抗测量仪的设计——微处理器电路设计(一)
时间: 2020-07-07 01:37 浏览次数:
、晶体振荡器、电源支配、WATCHDOG等器件构成。此中晶体振荡器、电源支配和WATCHDOG是 单片机的价钱低廉,但职能较低、管理速率较慢,实用于对速率央浼不高而且职责方便支配编造中

  、晶体振荡器、电源支配、WATCHDOG等器件构成。此中晶体振荡器、电源支配和WATCHDOG是

  单片机的价钱低廉,但职能较低、管理速率较慢,实用于对速率央浼不高而且职责方便支配编造中。

  ARM架构是面向低预算市集打算的第一款RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令编造盘算推算机)微管理器,它供应一系列内核、系统扩展、微管理器和编造芯片计划。精简指令使微支配器的线道能够尽量优化,硬件构造特别方便,从而能够完毕较低的本钱和功耗。因为操纵ARM的全面产物均采用一个通用的软件系统,是以无此表软件可正在全面产物中运转,能够有用地缩短操纵序次开垦与测试的时候,也消重了研发用度。目前ARM正在电子消费类产物中操纵较多。

  ARM管理用拥有比力强的事情约束成效,能够用来运转界面以及操纵序次等,其上风首要显示正在支配以及低功耗方面。DSP首倘若用来盘算推算的,比方举办加密解密、调造解调等,上风是健壮的数据管理才具和较高的运转速率。DSP支配器的首要特色包罗:

  1.哈佛系统构造 哈佛构造是差别于古板的冯诺依曼构造的并行系统构造,这是DSP支配器的最大特征。哈佛构造中,因为数据和序次存储器正在两个离开的空间中,每个存储器独立编址,独立探访,并相应配置了序次总线和数据总线两条总线,因而取指和实施能所有重叠举办,使数据的模糊率抬高了一倍。

  2.流水线操作 与哈佛构造合联,DSP芯片通俗采用多级流水线,取指、译码、实施和数据存储的操作能够并行、独立即管理,这可使指令实施能所有重叠,从而大大抬高了管理器的管理速率。

  3.内置专用的硬件乘法器 DSP芯片有专用的硬件乘法器,乘法可正在一个指令周期内告竣,这能够大大缩短数据管理算法中的乘法运算时候。这对待阻抗衡量编造的打算来说绝顶要紧,由于正在安装软件中,对数据的管理算法中就有良多会用到大宗的乘法运算。若能缩短每条乘法指令的运算时候,就能够大大省俭序次运转时候。

  正在阻抗衡量周围中,对主支配器的央浼首要显示正在运算速率、数据管理才具以及杂乱算法的完毕才具等,而对事情约束才具及低功耗的央浼并不高。归纳研讨阻抗衡量对主支配器的央浼以及上述各支配器的特色,选用DSP行为主支配器。

  正在浩繁的DSP出产公司,本文选用了TI公司的DSP行为主支配器。采用该公司的产物首要基于以下几点研讨:

  1.TI公司的DSP支配器品种完备,而且该公司的DSP支配器属于通用型DSP支配器,与单片机比拟,拥有特别适合于数字信号管理的软件和更充分的硬件资源;与其它公司的专用型DSP支配器比拟,操纵特别通俗。

  2.TI公司的DSP支配器每个系列的差别型号之间固然表设或者蜕变很大,但正在代码上却是承担的,云云利于用户遵照需求来更改本身的计划。

  3.TI公司是宇宙上最大的DSP支配器供应商,其DSP市集份额约占全宇宙份额的50%,正在中国市集上,其份额占到了70%;TI公司的DSP正在中国市集上的本领赞成、供职及操纵环境都占绝对上风。

  现正在TI公司首要推出的产物包罗三种DSP系列[29],它们是TMS320C2000、TMS320C5000和TMS320C6000系列。此中,TMS320C5000和TMS320C6000系列都集成了高职能的CPU,其目的是实用于大宗存储器和高级说话的微机编造以及嵌入式编造中。而TMS320C2000系列不集成高职能的CPU,而把很多其它成效,比如A/D、FLASH、守时器、CAN支配器、SPI接口、SCI接口、PWM等集成正在一个芯片上。这种芯片表部扩展才具较弱,普通用于及时支配编造中。

  阻抗衡量编造属于及时支配编造,基于阻抗衡量的算法,管理速率以及本钱的研讨,此次打算采用TI的TMS320C2000行为主支配器。

  TMS320C2000中首要有TMS320C/F28x和TMS320C/(L)F24x两个子系列。此中TMS320F28x是继TMS320F24x之后崭露的一种低价钱、高职能的32位定点DSP芯片。它是正在TMS320F28x为内核的本原上扩展了相应的存储器并集成了大宗的片表里设而成的新一代实用于工业支配的DSP芯片。TMS320F2812便是此中的一种。

  TMS320F2812中采用了多总线的哈佛构造,云云就使总线操作时序分为取指令、指令译码、取操作数和实施指令四个独立阶段并行管理,从而极大地加快了微管理器芯片的管理速率。此中内部所在总线条,即序次所在总线(PAB)、数据读所在总线(DRAB)和数据写所在总线(DWAR);内部数据总线条,即序次读数据总线(PRDB)、数据读数据总线(DRDB)及数据序次写数据总线(DWDB)。而表部数据总线位)和所在总线位)仍为简单时势,这使得浩繁的表围芯片可与其兼容。

  与多组总线时势的哈佛构造合联,正在TMS320F2812管理器中采用了流水线操作以省略指令实施时候,承诺DSP同时举办序次指令和存储数据的探访,从而加强了管理器的管理才具。正在TMS320F2812中采用了八级逻辑流水线,也便是说,管理器能够并行管理多条指令,每条指令处于流水线上的差别阶段,从而完毕了一种并行管理的机造。同时,TMS320F2812还拥有特意针对片上Flash存储器的Flash流水线形式,能明显抬高指令从Flash中实施的速率。

  TMS320F2812拥有低功耗的特色,它采用静态CMOS工艺,芯片供电电压为1.8V(内核)、3.3V(I/O),比拟于采用5V做事电压的编造,它的功耗可消重良多。

  TMS320F2812片内有多种时势的存储器及多个差此表存储空间。采用序次与数据存储器同一编址的存储体构造时势,为用户分派存储器供应了很大的乖巧性。TMS320F2812供应了表部存储器接口,可扩展1M的表部存储器。因为TMS320F2812自己拥有绝顶大的Flash,是以普通不必表扩ROM,表部RAM能够遵照需求举办扩充。

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