MCU+DSP雙處理器的嵌入式平臺構(gòu)建

　　自動化控制要求實時采集數(shù)據(jù)，快速控制，多樣分析，通信靈活，雖然采用單個處理器構(gòu)成的硬件平臺不能滿足要求。采用以MCU+DSP雙處理器為核心的硬件平臺則是較合理的設(shè)計方案。利用DSP實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集、分析、計算;MCU完成管理、通信、人機接口等異步系統(tǒng)控制功能。該硬件平臺的MCU與DSP接口設(shè)計與數(shù)據(jù)傳輸是系統(tǒng)設(shè)計的重要部分，將直接影響系統(tǒng)性能和數(shù)據(jù)傳輸效率。數(shù)據(jù)傳輸通常采用雙端口 RAM、串行通信、并行主機等接口方式。其中，并行主機接口的方式可以滿足大量數(shù)據(jù)實時傳輸要求。這里以MCF5272型和ADSP-BF527型數(shù)字信號處理器構(gòu)建一種MCU+DSP雙處理器的嵌入式平臺，詳細論述DSP通過主機DMA端口(Host DMA Port，簡稱HOSTDP)實現(xiàn)主機引導加載程序以及DSP與主機的通信。

　　2 MCU+DSP雙處理器接口設(shè)計

　　圖l為MCU+DSP雙處理器ADSP-BF527與MCF5272的接口電路。該嵌入式平臺采用ColdFire系列的MCF5272型MCU作為主機。MCF5272具有基于第二代ColdFire V2的內(nèi)核，32位數(shù)據(jù)和地址總線，SDRAM接口，4個16位定時器，3通道PWM輸出，主頻高達66 MHz，豐富的外部接口和較強的通信功能。此外，該器件還具有出色的編碼密度和系統(tǒng)性能。

　　圖1 ADSP-BF527與MCF5272的接口電路

　　該系統(tǒng)DSP采用ADSP-BF527型數(shù)字信號處理器，該器件采用了微信號架構(gòu)(MSA)，時鐘頻率達600 MHz，功耗低至O.8 V，支持強大的片上總線系統(tǒng)，具有多個獨立的DMA控制器，擁有較強的并行數(shù)據(jù)處理能力。ADSP-BF527帶有一個HOSTDP，便于與外部主機構(gòu)成雙處理器架構(gòu)，完成多種數(shù)據(jù)處理和控制任務(wù)。ADSP-BF527的HOSTDP內(nèi)部分為主機外部接口模塊(HEI)、外圍訪問總線(PAB)接口模塊、FIFO模塊、控制邏輯模塊和DMA接口模塊。

　　圖1中，接口電路各信號的功能為：HWAIT為握手信號，防止Boot Kernel忙時主機寫數(shù)據(jù);HOST_DATA為16位數(shù)據(jù)總線，主機與從機數(shù)據(jù)交換的通道;HOST_ADDR為訪問屬性信號，O表示訪問數(shù)據(jù)接口，l表示訪問配置接口;HOST_CE為主機對從機使能;HOST_WR為主機寫入HOSTDP使能信號;HOST_RD為主機讀取HOSTDP使能信號;HOST_ACK為數(shù)據(jù)傳輸握手信號，應(yīng)答模式下為HRDY，中斷模式下為FRDY;TOUT為讀寫操作超時信號，應(yīng)答模式下Host—Timeout計數(shù)溢出時產(chǎn)生;BMODE[3：0]為啟動模式設(shè)置信號。

　　3 ADSP—BF527啟動與程序加載

　　ADSP—BF527復位包括硬件和軟件復位，復位中斷優(yōu)先級最高。當釋放RESET信號后，該處理器開始從片內(nèi)BootROM的0xEF00 0000地址讀取指令并執(zhí)行。片內(nèi)Boot ROM含有一個Boot引導核，用于預引導和加載用戶數(shù)據(jù)。

　　3.1 預引導

　　ADSP—BF527復位后，Boot引導核首先調(diào)用Preboot子程序。Preboot子程序通過訪問一次可編程ROM(OTP)中的工廠設(shè)置頁(FPS)和預引導設(shè)置頁(PBS)來設(shè)置系統(tǒng)映射寄存器(MMR)，包括鎖相環(huán)(PLL)、電源調(diào)節(jié)、SDRAM控制器、異步外部總線接口單元(EBIU)、HWAIT的信號模式以及0TP定制引導。

　　PBS由用戶設(shè)置，每次使用4頁。當PBS出現(xiàn)錯誤時，可置0TPINVALID位，使其無效，再使用下一個4頁。如果設(shè)置PBS首頁的PLL和電源調(diào)節(jié)錯誤，可采用BMODE=0000引導模式補救。該模式預引導程序不讀取PBS頁，F(xiàn)PS處理后，ADSP-BF527處理器變?yōu)榭臻e狀態(tài)。

　　處于安全考慮，PBS頁設(shè)置引導模式禁止/使能位，禁止其他引導方式。這樣即使BMODE引腳設(shè)置對應(yīng)這些禁止引導方式，不會引導Boot引導核進入空閑狀態(tài)。

? ? ? ? ?3.2 引導模式設(shè)置

　　預引導結(jié)束后，Boot引導核根據(jù)BMODE[3：0]引腳設(shè)置啟動相應(yīng)的引導方式加載用戶數(shù)據(jù)(引導流)。引導流為已定義格式，包含若干數(shù)據(jù)塊和特殊指令，每數(shù)據(jù)塊都含有一個16字節(jié)的塊頭，該塊頭由DSP的開發(fā)工具Visual DSP++設(shè)置生成，用于指示引導核是否完成引導過程。BMODE[3：0]引腳設(shè)置的引導模式包括無引導、主機引導和從機引導模式。引導模式設(shè)置如表1所示。

　　其中無引導模式由廠商編程設(shè)置0TP頁完成。主機引導模式中DSP自行加載用戶數(shù)據(jù).通常是從并行接口的Flash或者SPI、TWI接口的存儲器讀取數(shù)據(jù)。從機模式DSP作為從機，主機控制RESET信號。通常主機先設(shè)置RESET信號，然后通過檢測HWAIT引腳等待預引導程序?qū)崿F(xiàn)，最后提供加載用戶數(shù)據(jù)。

　　3.3 HOST DMA引導模式

　　該系統(tǒng)為MCU+DSP架構(gòu)，主處理器MCF5272通過HOSTDP控制從機ADSP-BF527。ADSP—BF527的程序作為MCF5272數(shù)據(jù)寫入Flash存儲器中。該系統(tǒng)加電復位后，MCF5272向從機加載程序并引導啟動。因此采用HOST DMA引導設(shè)計較靈活，獨立存儲器個數(shù)少，提高性能并降低成本。系統(tǒng)維護時，F(xiàn)lash中ADSP-BF527程序通過修改主機通信接口，提高產(chǎn)品維護效率。該設(shè)計的BMODE[3：0]引腳電平設(shè)置為1110，采用從機16位HOSTDP引導模式。

　　當主機復位ADSP—BF527后，ADSP-BF527可從片上BootROM的0xEF00 0000地址執(zhí)行預引導程序。預引導結(jié)束后，向主機發(fā)送HWAIT信號，主機開始向ADSP—BF527加載用戶數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)加載完成后，主機發(fā)送HIR9命令，ADSP-BF527引導核執(zhí)行調(diào)用指令，程序指針跳至EVTl寄存器內(nèi)用戶應(yīng)用程序的首地址，將控制權(quán)交給用戶應(yīng)用程序。此時，引導結(jié)束。ADSP-BF527處理器繼續(xù)執(zhí)行用戶應(yīng)用程序。

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本文導航

第 1 頁：MCU+DSP雙處理器的嵌入式平臺構(gòu)建
第 2 頁：HOSTDP數(shù)據(jù)傳輸

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2019-09-19 07:34:03

介紹幾種不同的嵌入式處理器

發(fā)展成為DSP56000、DSP56100、DSP56200和DSP56300等幾個不同系列的處理器。另外Philips公司也推出了基于可重構(gòu)嵌入式DSP結(jié)構(gòu)低成本、低功耗技術(shù)制造的R.E.A.L DSP處理器，特點是具備雙Harvard結(jié)構(gòu)和雙乘/累加單元，應(yīng)用目標是消費類產(chǎn)品。

2012-02-02 15:15:33

你怎么看8位、16位、32位及64位嵌入式處理器？

2019-07-05 07:52:22

基于DSP+ARM的雙核嵌入式系統(tǒng)通信接口設(shè)計

操作系統(tǒng)的理論,并且支持完整的硬件驅(qū)動程序、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與多處理器的架構(gòu),其源碼的公開更有利于操作系統(tǒng)嵌入式應(yīng)用。基于上述分析,筆者開發(fā)了基于ARM和DSP芯片的雙核嵌入式系統(tǒng)。系統(tǒng)充分利用了ARM

2019-07-23 07:37:33

基于雙以太網(wǎng)處理器Jupiter實現(xiàn)嵌入式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計

優(yōu)點類似于ARM內(nèi)核的內(nèi)建32位EISC處理器，支持uClinux操作系統(tǒng)，是當今市場EISC系列的一個代表產(chǎn)品。Jupiter（EISC結(jié)構(gòu)）與CISC芯片相比具有優(yōu)化嵌入式應(yīng)用專長、代碼優(yōu)化，而

2021-06-23 07:00:00

基于ARM和Linux的嵌入式Web服務(wù)器的構(gòu)建及應(yīng)用

嵌入式系統(tǒng)研究及應(yīng)用的熱點.本文敘述了嵌入式系統(tǒng)的組成,特點及發(fā)展;分析了嵌入式主流處理器ARM的體系結(jié)構(gòu)和基于ARM9的S3C2410處理器的特性及資源;詳細闡述了嵌入式Linux開發(fā)平臺的構(gòu)建過程:包...

2021-11-05 06:07:48

基于ARm架構(gòu)的嵌入式微處理器

目錄第一講簡單介紹第二講 嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第三講基于ARm架構(gòu)的嵌入式微處理器?第四講 SOC第五講 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計過程第六講開發(fā)環(huán)境構(gòu)建第七講 嵌入式軟件編程技術(shù)第八講 嵌入式調(diào)試技術(shù)第九講

2021-10-27 07:50:05

基于Jupiter處理器的嵌入式網(wǎng)關(guān)平臺有什么功能？

嵌入式網(wǎng)關(guān)是基于Internet技術(shù)的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)平臺的關(guān)鍵。它提供一個不同協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)(如RS232接口、RS485接口、RF接口等)和以太網(wǎng)甚至是萬維網(wǎng)的連接。嵌入式網(wǎng)關(guān)提供嵌入式Web

2020-04-06 08:03:37

基于NXP iMX6Q ARM處理器的Apalis iMX6Q ARM嵌入式平臺

Parallel Camera Interface，MIPI/CSI-2 串行攝像頭接口，USB接口，網(wǎng)絡(luò)接口等。本文所演示的ARM平臺來自于Toradex 基于NXP iMX6Q ARM處理器的Apalis iMX6Q ARM嵌入式平臺。

2020-12-29 07:02:07

基于SPB怎么實現(xiàn)嵌入式音頻處理系統(tǒng)設(shè)計？

FPGA嵌入式設(shè)計中，常通過軟件編程的方式來訪問或者控制某些外圍設(shè)備。電路設(shè)計軟件Altium Designer的軟件平臺構(gòu)建器(SPB)是一個包含了用于創(chuàng)建復雜軟件系統(tǒng)所需的所有驅(qū)動和服務(wù)程序

2020-03-11 07:12:23

多核處理器SoC設(shè)計怎么才能滿足嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用？

隨著嵌入式處理需求的快速增長，系統(tǒng)架構(gòu)正朝著多處理器設(shè)計的方向發(fā)展，以解決單處理器系統(tǒng)復雜度太高和計算能力不足的問題。憑借其高邏輯密度及高性能硬模塊，新一代FPGA已經(jīng)使功能強大的芯片多處理(CMP

2019-08-01 07:53:43

如何構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)平臺

我對嵌入式系統(tǒng)平臺的定義很簡單：能讓電子產(chǎn)品的原因程序得以順利開發(fā)的環(huán)境，主要包括；系統(tǒng)軟件與驅(qū)動程序硬件平臺開發(fā)環(huán)境(compiler、調(diào)試與下載工具)模擬器程序編寫規(guī)范所以，在嵌入式軟件開發(fā)團隊

2021-12-17 06:07:50

如何使用嵌入式處理器對打印機進行控制？

如何使用嵌入式處理器對打印機進行控制？

2021-12-23 08:42:04

如何去選擇嵌入式處理器

嵌入式處理器可分為哪幾類？嵌入式處理器有哪些主要特征？如何去選擇嵌入式處理器？

2021-09-22 07:10:56

如何在ARM處理器中實現(xiàn)SMTP協(xié)議的嵌入式遠程通訊？

如何在ARM處理器中實現(xiàn)SMTP協(xié)議的嵌入式遠程通訊？

2021-06-04 06:38:50

如何在Intel XScale PXA255上構(gòu)建嵌入式Linux應(yīng)用平臺

工作在200MHz、300MHz、400MHz下，集成了許多常用的外圍接口，功能強大。本文將介紹如何在Intel XScale PXA255上構(gòu)建嵌入式Linux應(yīng)用平臺。一個嵌入式Linux系統(tǒng)

2019-07-17 08:11:03

工業(yè)嵌入式計算平臺開發(fā)招聘

經(jīng)驗2、熟悉ARM等微處理器架構(gòu)，掌握嵌入式操作系統(tǒng)的移植、裁剪、驅(qū)動開發(fā)和應(yīng)用開發(fā)3、精通C/C++編程，熟悉Linux內(nèi)核架構(gòu)和驅(qū)動開發(fā)。4、具有基于ARM ***可信應(yīng)用開發(fā)經(jīng)驗，熟悉ARMv8

2021-10-12 09:32:52

彈性提升嵌入式微處理器核心DSP處理效能

SoC（系統(tǒng)單芯片）設(shè)計，而前段所述趨勢也使得嵌入式處理核心必須整合越來越多功能，扮演的角色也更加吃重，本文就將分析目前各類消費性電子產(chǎn)品中，需求的特殊運算功能有哪些？并進一步介紹如何以嵌入式微處理器取代其中最重要的 DSP功能以及如何彈性提升微處理器本身的 DSP效能。

2011-03-03 10:39:35

怎么利用FPGA和嵌入式處理器實現(xiàn)低成本智能顯示模塊？

怎么利用FPGA和嵌入式處理器實現(xiàn)低成本智能顯示模塊？

2021-04-28 07:10:33

怎么用FPGA嵌入式處理器實現(xiàn)您的構(gòu)想？

求大佬分享一下怎么用FPGA嵌入式處理器實現(xiàn)構(gòu)想？

2021-04-13 06:31:14

怎么設(shè)計集軟核處理器的嵌入式設(shè)計平臺？

編程接口共用或并存，可能包含部分可編程模擬電路，單芯片、低功耗。本文主要研究的是應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的軟硬件協(xié)同設(shè)計方法來實現(xiàn)一個集軟核處理器的嵌入式設(shè)計平臺，在此基礎(chǔ)上，如有必要還可集成嵌入式操作系統(tǒng)。

2020-03-13 07:03:54

怎樣去設(shè)計一種SFP+雙MCU光收發(fā)模塊嵌入式系統(tǒng)？

本文基于ADuC7023a的硬件平臺和Keil4的軟件平臺，設(shè)計了一種SFP+雙MCU光收發(fā)模塊嵌入式系統(tǒng)升級的方案。

2021-05-24 06:02:06

怎樣去選擇一種合適的嵌入式處理器呢

微處理器是什么？微處理器是有哪些部分組成的？怎樣去選擇一種合適的嵌入式處理器呢？

2021-12-24 07:20:16

求一種嵌入式PLC微處理器的設(shè)計方案

求一種基于FPGA芯片的嵌入式PLC處理器的設(shè)計方案。

2021-05-06 08:24:19

英特爾的十款嵌入式智能處理器

英特爾公司今日宣布，英特爾將面向嵌入式市場為全新2010英特爾? 酷睿? 處理器系列中的十款處理器和三款芯片組提供7年以上生命周期支持。全新2010英特爾酷睿處理器系列能夠提供智能性能和高能效表現(xiàn)

2019-07-29 06:13:57

請問如何實現(xiàn)片上嵌入式Nios Ⅱ軟核六處理器系統(tǒng)的設(shè)計？

片上Nios Ⅱ嵌入式軟核多處理器系統(tǒng)具有哪些優(yōu)勢？如何實現(xiàn)片上嵌入式Nios Ⅱ軟核六處理器系統(tǒng)的設(shè)計？

2021-04-19 08:17:09

請問誰有各種嵌入式處理器資料？

急求一份各種嵌入式處理器資料介紹文檔，包含處理器各項應(yīng)用及原理介紹，越詳細越好！謝謝！

2019-08-09 04:59:34

調(diào)試嵌入式處理器常用的方法有哪些？

調(diào)試嵌入式處理器常用的方法有哪些？

2021-12-24 06:08:06

選擇怎樣的嵌入式處理器，做圖像處理？

最近在學習嵌入式Linux，需要進行圖像的采集和處理，現(xiàn)在有mini2440開發(fā)板，但做圖像處理速度感覺有點慢，能推薦幾款合適的嵌入式處理器嗎？

2014-02-20 14:29:37

采用嵌入式Linux主處理器的DLP LightCrafter Display 2000評估模塊怎么樣？

采用嵌入式Linux主處理器的DLP LightCrafter Display 2000評估模塊怎么樣？

2021-06-01 06:53:29

采用強大處理器開發(fā)高效嵌入式應(yīng)用有哪些指導原則？

DSP某些重要的軟件與系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)采用強大處理器開發(fā)高效嵌入式應(yīng)用有哪些指導原則？

2021-04-20 06:28:50

嵌入式可視電話平臺設(shè)計

在現(xiàn)有的PSTN 網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建了一個嵌入式終端平臺，該平臺基于RISC 架構(gòu)ARM 處理器S3C2440A，符合國際電聯(lián)ITU-T 建議的H.324 協(xié)議。此系統(tǒng)平臺在原有的MCU+DSP 的架構(gòu)基礎(chǔ)上提出一種純基

2009-07-08 09:35:11