DSP系统设计100问

DSP系统设计100问
一、时钟和电源
问：DSP的电源设计和时钟设计应该特别注意哪些方面？外接晶振选用有源的好还是无源的好？
答：时钟一般使用晶体，电源可用ti的配套电源。外接晶振用无源的好。
问：TMS320LF2407的A/D转换精度保证措施。
答：参考电源和模拟电源要求干净。
问：系统调试时发现纹波太大，主要是哪方面的问题？
答：如果是电源纹波大，加大电容滤波。
问：请问我用5V供电的有源晶振为DSP提供时钟，是否可以将其用两个电阻进行分压后再接到DSP的时钟输入端，这样做的话，时钟工作是否稳定？
答：这样做不好，建议使用晶体。
问：一个多DSP电路板的时钟，如何选择比较好？DSP电路板的硬件设计和系统调试时的时序问题？
答：建议使用时钟芯片，以保证同步。硬件设计要根据DSP芯片的时序，选择外围芯片，根据时序设定等待和硬件逻辑。
二．干扰与板的布局
问：器件布局应重点考虑哪些因素？例如在集中抄表系统中？
答：可用TMS320VC5402，成本不是很高。器件布局重点应是存贮器与DSP的接口。
问：在设计DSP的PCB板时应注意哪些问题？
答：1.电源的布置；2.时钟的布置；3.电容的布置；4.终端电路；5.数字同模拟的布置。
问：请问DSP在与前向通道(比如说AD)接口的时候，布线过程中要注意哪些问题，以保证AD采样的稳定性？
答：模拟地和数字地分开，但在一点接地。
问：DSP主板设计的一般步骤是什么？需要特别注意的问题有哪些？
答：1.选择芯片；2.设计时序；3.设计PCB。最重要的是时序和布线。
问：在硬件设计阶段如何消除信号干扰（包括模拟信号及高频信号）？应该从那些方面着
手？
答：1.模拟和数字分开；2.多层板；3.电容滤波。
问：在电路板的设计上，如何很好的解决静电干扰问题。
答：一般情况下，机壳接大地，即能满足要求。特殊情况下，电源输入、数字量输入串接
专用的防静电器件。
问：DSP板的电磁兼容（EMC）设计应特别注意哪些问题?
答：正确处理电源、地平面，高速的、关键的信号在源端串接端接电阻，避免信号反射。
问：用电感来隔离模拟电源和数字电源，其电感量如何决定？是由供电电流或噪音要求来
决定吗？有没有计算公式？
答：电感或磁珠相当于一个低通滤波器，直流电源可以通过，而高频噪声被滤除。所以电
感的选择主要决定于电源中高频噪声的成分。
问：讲座上的材料多是电源干扰问题，能否介绍板上高频信号布局（Layout）时要注意的
问题以及数字信号对模拟信号的影响问题？
答：数字信号对模拟信号的干扰主要是串扰，在布局时模拟器件应尽量远离高速数字器件，高速数字信号尽量远离模拟部分，并且应保证它们不穿越模拟地平面。
问：能否介绍PCB布线对模拟信号失真和串音的影响，如何降低和克服？
答：有2个方面，1. 模拟信号与模拟信号之间的干扰：布线时模拟信号尽量走粗一些，如果有条件，2个模拟信号之间用地线间隔。2. 数字信号对模拟信号的干扰：数字信号尽量远离模拟信号，数字信号不能穿越模拟地。
三．DSP性能
问：1.我要设计生物图像处理系统，选用那种型号较好（高性能和低价格）？2.如果选定
TI DSP，需要什么开发工具？
答：1.你可采用C54x 或 C55x平台，如果你需要更高性能的，可采用C6x系列。2.需要EVM
s和XDS510仿真器。
问：请介绍一种专门用于快速富利叶变换（FFT）， 数字滤波，卷积，相关等算法的DSP，
最好集成12bit以上的ADC功能。
答：如果你的系统是马达/能量控制的，我建议你用TMS320LF240x。
问：有些资料说DSP比单片机好，但单片机用的比DSP广。请问这两个在使用上有何区别？
答：单片机一般用于要求低的场合，如4/8位的单片机。DSP适合于要求较高的场合。
问：我想了解在信号处理方面DSP比FPGA的优点。
答：DSP是通用的信号处理器，用软件实现数据处理；FPGA用硬件实现数据处理。DSP的成本便宜，算法灵活，功能强；FPGA的实时性好，成本较高。
问：请问减小电路功耗的主要途径有哪些？
答：1.选择低功耗的芯片；2.减少芯片的数量；3.尽量使用IDLE。
问：用C55设计一个低功耗图像压缩/解压和无线传输的产品，同时双向传输遥控指令和其
他信息，要求图像30帧/秒，TFT显示320*240，不知道能否实现？若能，怎样确定性能？选择周边元器件？确定最小的传输速率？能否提供开发的解决方案？软件核？
答：1.有可能，要看你的算法。2.建议先在模拟器上模拟。
问：用DSP开发MP3，比较专用MP3解码芯片如何，比如成本、难度、周期？谢谢。
答：1.DSP的功能强，可以实现附加的功能，如ebook等；2.DSP的性能价格比高；3.难度较大，需要算法，因此周期较长，但TI有现成的方案。
问：用DSP开发的系统跟用普通单片机开发的系统相比，有何优势？DSP一般适用于开发什么样的系统？其开发周期、资金投入、开发成本如何？与DSP的接口电路是否还得用专门的芯片？
答：1.性能高；2.适合于速度要求高的场合；3.开发周期一般6个月，投入一般要一万元左
右；4.不一定，但需要速度较高的芯片。
问：DSP会对原来的模拟电路产生什么样的影响？
答：一方面DSP用数字处理的方法可以代替原来用模拟电路实现的一些功能；另一方面，DSP的高速性对模拟电路产生较大的干扰，设计时应尽量使DSP远离模拟电路部分。
问：请问支持MPEG-4芯片型号是什么？
答：C55x或 C6000 或DSC2x
问：DSP内的计算速度是快的，但是它的I/O口的交换速度有多快呢？
答：主频的1/4左右。
四．技术性问题
问：我有二个关于C2000的问题：1、C240或C2407的RS复位引脚既可输入，也可输出，直接用CMOS门电路（如74ACT04）驱动是否合适，还是应该用OC门（集电极开路）驱动？2、大程序有时运行异常，但加一两条空指令就正常，是何原因？
答：1、OC门（集电极开路）驱动。2、是流水线的问题。
问：1.DSP芯片内是否有单个的随机函数指令？2．DSP内的计算速度是快的，但是它的I/O
口的交换速度有多快呢？SP如何配合EPLD或FPGA工作呢？
答：1.没有。2.取决于你所用的I/O。对于HPI，传输速率（字节）大约为CPU的1/4，对McBSP，位速率（kbps）大约为CPU的1/2。3.你可以级联仿真接口和一个EPLD/FPGA在一起。

问：设计DSP系统时，我用C6000系列。DSP引脚的要上拉，或者下拉的原则是怎样的？我经常在设计时为某一管脚是否要设置上/下拉电阻而犹豫不定。
答：C6000系列的输入引脚内部一般都有弱的上拉或者下拉电阻，一般不需要考虑外部加上
拉或者下拉电阻，特殊情况根据需要配置。
问：我正在使用TMS320VC5402，通过HPI下载代码，但C5402的内部只提供16K字的存储区，请问我能通过HPI把代码下载到它的外部扩展存储区运行吗？
答：不行，只能下载到片内。
问：电路中用到DSP，有时当复位信号为低时，电压也属于正常范围，但DSP加载程序不成功。电流也偏大，有时时钟也有输出。不知为什么？
答：复位时无法加载程序。
问：DSP和单片机相连组成主从系统时，需要注意哪些问题？
答：建议使用HPI接口，或者通过DPRAM连接。
问：原来的DSP的程序需放在EPROM中，但EPROM的速度难以和DSP匹配。现在是如何解决此问题的？
答：用BootLoad方法解决。
问：我在使用5402DSK时，一上电，不接MIC，只接耳机，不运行任何程序，耳机中有比较明显的一定频率的噪声出现。有时上电后没有出现，但接MIC，运行范例中的CODEC程序时，又会出现这种噪声。上述情况通常都在DSK工作一段时间后自动消失。我在DSP论坛上发现别人用DSK时也碰到过这种情况，我自己参照5402DSK做了一块板，所用器件基本一样，也是这现象，请问怎么回事？如何解决？
答：开始时没有有效的程序代码，所以上电后是随机状态，出现这种情况是正常的。
问：我使用的是TMS320LF2407，但是仿真时不能保证每次都能GO MAIN。我想详细咨询一下，CMD文件的设置用法，还有VECTOR的定义。
答：可能看门狗有问题，关掉看门狗。有关CMD文件配置请参考《汇编语言工具》第二章。
问：我设计的TMS320VC5402板子在调试软件时会经常出现存储器错误报告，排除是映射的问题，是不是板子不稳定的因素？还是DSP工作不正常的问题？如何判别？
答：你可以利用Memoryfill功能，填入一些数值，然后刷新一下，看是不是在变，如果是
在变化，则Memory 是有问题。
问：如何解决Flash编程的问题:可不可以先用仿真器下载到外程序存储RAM中，然后程序代码将程序代码自己从外程序存储RAM写到F240的内部Flash ROM中，如何写?
答：如果你用F240，你可以用下载TI做的工具。其它的可以这样做。
问：C5510芯片如何接入E1信号？在接入时有什么需要注意的地方？
答：通过McBSP同步串口接入。注意信号电平必须满足要求。
问：请问如何通过仿真器把.HEX程序直接烧到FLASH中去?所用DSP为5402是否需要自己另外编写一个烧写程序， 如何实现?谢谢!!
答：直接写.OUT。是DSP中写一段程序，把主程序写到FLASH中。
问：DSP的硬件设计和其他的电路板有什么不同的地方？
答：1.要考虑时序要求；2.要考虑EMI的要求；3.要考虑高速的要求；4.要考虑电源的要求。
问：ADS7811，ADS7815，ADS8320，ADS8325，ADS8341，ADS8343，ADS8344，ADS8345中，哪个可以较方便地与VC33连接，完成10个模拟信号的AD转换（要求16bit，1毫秒内完成10个信号的采样，当然也要考虑价格）？
答：作选择有下列几点需要考虑1. 总的采样率：1ms、10个通道，总采样率为100K ，所有A/D均能满足要求。2. A/D与VC33的接口类型：并行、串行。前2种A/D为并行接口，后几种均为串行接口。3. 接口电平的匹配。前2种A/D为5V电平，与VC33不能接口；后几种均可为3.3V电平，可与VC33直接接口。
问：DSP的电路板有时调试成功率低于50%，连接和底板均无问题，如何解决？有时DSP同CPLD产生不明原因的冲突，如何避免？
答：看来你的硬件设计可能有问题，不应该这么小的成功率。我们的板的成功率为95%以上。
问：我们的工程有两人参与开发，由于事先没有考虑周全，一人使用的是助记符方式编写
汇编代码，另一人使用的是代数符号方式编写汇编代码，请问CCS5000中这二种编写方式如何嵌在一起调试？
答：我没有这样用过，我想可以用下面的办法解决：将一种方式的程序先单独编译为.obj
文件，在创建工程时，将这些.obj文件和另一种方式的程序一起加进工程中，二者即可一
起编译调试了。
问：DSP数据缓冲，能否用SDRAM代替FIFO？
答：不行
问：ADC或DAC和DSP相连接时，要注意什么问题？比如匹配问题，以保证A/D采样稳定或D/A码不丢失。
答：1. 接口方式：并行／串行；2. 接口电平，必须保证二者一致。
问：用F240经常发生外部中断丢失现象，甚至在实际环境中只有在程序刚开始时能产生中
断，几分钟后就不能产生中断。有时只能采取查询的方式，请问有何有效的解决方法？改
为F2407是不是要好些？
答：应该同DSP无关。建议你将中断服务程序简化看一下。

四十九.时钟电路选择原则
1,系统中要求多个不同频率的时钟信号时，首选可编程时钟芯片;
2,单一时钟信号时，选择晶体时钟电路;
3,多个同频时钟信号时，选择晶振;
4,尽量使用DSP片内的PLL，降低片外时钟频率，提高系统的稳定性;
5,C6000、C5510、C5409A、C5416、C5420、C5421和C5441等DSP片内无振荡电路，不能用晶体时钟电路;
6,VC5401、VC5402、VC5409和F281x等DSP时钟信号的电平为1.8V，建议采用晶体时钟电路

五十.C程序的代码和数据如何定位
1,系统定义:
.cinit 存放C程序中的变量初值和常量;
.const 存放C程序中的字符常量、浮点常量和用const声明的常量;
tch 存放C程序tch语句的跳针表;
.text 存放C程序的代码;
.bss 为C程序中的全局和静态变量保留存储空间;
.far 为C程序中用far声明的全局和静态变量保留空间;
.stack 为C程序系统堆栈保留存储空间，用于保存返回地址、函数间的参数传递、存储局部变量和保存中间结果;
.sysmem 用于C程序中malloc、calloc和realloc函数动态分配存储空间
2,用户定义:
#pragma CODE_SECTION (symbol, "section name");
#pragma DATA_SECTION (symbol, "section name")

五十一.cmd文件
由3部分组成：
1)输入／输出定义：.obj文件：链接器要链接的目标文件;.lib文件：链接器要链接的库文件;.map文件：链接器生成的交叉索引文件;.out文件：链接器生成的可执行代码;链接器选项
2)MEMORY命令：描述系统实际的硬件资源
3)SECTIONS命令：描述"段"如何定位

五十二.为什么要设计CSL?
1,DSP片上外设种类及其应用日趋复杂
2,提供一组标准的方法用于访问和控制片上外设
3,免除用户编写配置和控制片上外设所必需的定义和代码

五十三.什么是CSL?
1,用于配置、控制和管理DSP片上外设
2,已为C6000和C5000系列DSP设计了各自的CSL库
3,CSL库函数大多数是用C语言编写的，并已对代码的大小和速度进行了优化
4,CSL库是可裁剪的：即只有被使用的CSL模块才会包含进应用程序中
5,CSL库是可扩展的：每个片上外设的API相互独立，增加新的API，对其他片上外设没有影响

五十四.CSL的特点
1,片上外设编程的标准协议：定义一组标准的APIs：函数、数据类型、宏;
2,对硬件进行抽象，提取符号化的片上外设描述:定义一组宏，用于访问和建立寄存器及其域值
3,基本的资源管理:对多资源的片上外设进行管理;
4,已集成到DSP/BIOS中:通过图形用户接口GUI对CSL进行配置;
5,使片上外设容易使用:缩短开发时间，增加可移植.

五十五.为什么需要电平变换?
1)DSP系统中难免存在5V/3.3V混合供电现象;
2)I/O为3.3V供电的DSP，其输入信号电平不允许超过电源电压3.3V;
3)5V器件输出信号高电平可达4.4V;
4)长时间超常工作会损坏DSP器件;
5)输出信号电平一般无需变换

五十六.电平变换的方法
1,总线收发器（Bus Transceiver）：
常用器件： SN74LVTH245A（8位）、SN74LVTH16245A（16位）
特点：3.3V供电，需进行方向控制，
延迟：3.5ns，驱动：-32/64mA，
输入容限：5V
应用：数据、地址和控制总线的驱动
2,总线开关（Bustch）
常用器件：SN74CBTD3384（10位）、SN74CBTD16210（20位）
特点：5V供电，无需方向控制
延迟：0.25ns，驱动能力不增加
应用：适用于信号方向灵活、且负载单一的应用，如McBSP等外设信号的电平变换
3,2选1切换器（1 of 2 Multiplexer）
常用器件：SN74CBT3257（4位）、SN74CBT16292（12位）
特点：实现2选1，5V供电，无需方向控制
延迟：0.25ns，驱动能力不增加
应用：适用于多路切换信号、且要进行电平变换的应用，如双路复用的McBSP
4,CPLD
3.3V供电，但输入容限为5V，并且延迟较大：＞7ns，适用于少量的对延迟要求不高的输入信号
5,电阻分压
10KΩ和20KΩ串联分压，5V×20÷（10＋20）≈3.3V