铁电存储器FM24CL64与TMS320C5509在数字信号处理中的配合应用

铁电存储器FM24CL64与TMS320C5509在数字信号处理中的配合应用 铁电存储器FM2 4 CL6 4 与TMS3 2 0 C5 5 0 9 在数字信号处理中的配合应用 邹家懿，朱晓明 (西安电子科技大学综合业务网国家重点实验室，陕西 西安 710071) 2摘 要:TMS320C5509是TI公司推出的一款数字定点DSP芯片，它支持 IC (inter- Integrated circuit) 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 并为此提供了专门的外设接口 (第89管脚SDA和第90管脚SCL)。笔者给出了用铁 电存贮器FM24CL64与DSP相连来共同实现DSP在突然调电时进行数据保护的方法。 2 关键词:IC;FM24CL64;TMS320C5509;DSP 毛刺以保证数据完整; 0 引言 ? 连接到相同总线的IC 数量只受到总线的 为了提高系统的安全性，防止由于突然断电最大电容 (400 pF) 的限制。 而导致DSP所处理的一些重要数据的遗失，可在 2 IC数据传输的规则是:SDA线上的数据必须系统正常工作时，周期性的把DSP中实时处理所 在时钟的高电平周期内保持稳定，数据线的高或 得到的重要数据存储到铁电存储器中。为此，本 2低电平状态，只有在SCL 线的时钟信号为低电平 文给出了具有IC协议的铁电存储器与C5509芯片 2 的相连设计方法，该设计可在系统面对突发性事 时，才能改变。图1所示是IC总线的位传输时序。 件时具有很好的存储处理能力。 21 IC总线 21.1 IC 总线的基本特征 2? 只要求两条总线线路:一条串行数据线 图1 IC总线的位传输 SDA和一条串行时钟线SCL; 21.2 IC数据传输的起始和停止条件 ? 每个连接到总线的器件都可以通过唯一的 2 I C总线中唯一被定义为起始S和停止P条件的 地址和简单的主机从机关系软件设定地址，主机 波形图如图2所示。其中，SCL线是高电平且以 既可以作为发送器也可以作为接收器;2SDA从高向低切换为起始条件，而SCL是高电平 ? IC是一个真正的多主机总线，如果两个 且以SDA由低向高切换为停止条件。起始和停止 或更多主机同时初始化，数据传输可以通过冲突 条 件 一 般 由 主 机 ( 该 系 统 中 的 主 机 就 是 检测和仲裁来防止数据被破坏; ? 8位双向串行数据传输的位速率在标准模 2 TMS320C5509) 产生。I C总线在起始条件后被认 式下可达100 kB/s，快速模式下可达400 kB/s，高 为处于忙状态，而在停止条件的某段时间后，总 速模式下可达3.4 MB/s; 线被认为再次处于空闲状态。如果产生重复起始 ? 片上滤波器可以滤去总线数据线上的波形 (Sr) 条件而不产生停止条件，则总线会一直处于 忙状态。此时的起始条件S和重复起始Sr条件在 功能上是一样的。 2 在IC总线上，无论是读数据还是写数据，都收稿日期:2006- 09- 05 www.ChinaECD.net 2007.2 29 第9卷 第2期 Vol.9 No.2 Electronic Component & Device Applications 2007年2月Feb. 2007 1.4 主机从从机中读取数据 (7位寻址) 在主机产生了S或Sr 信息之后，紧接着的1 byte数据为7 bits地址+1 bit读写标志 (0表示主机 写数据到从机，1表示主机从从机中读取数据)。 2这个byte后的数据则是所选中的从机发送的数据， 图2 IC总线的起始与停止条件波形 这些数据在内存的起始位置是由上一次主机给此 是在开始条件S发生之后进行的;而如果要终止 从机写入最后一个数据的地址。 一次连续的读或写数据，则必须产生一个停止信 息P或者重新开始信息Sr。注意:起始条件后面 立即跟着一个停止条件，而报文为空则是一个不 2 铁电存储器FM24CL64 合法的格式。 2.1 铁电存储器FM24CL64的操作时序 1.3 主机向从机的数据写入(7位寻址) FM24CL64的容量是64 KB，具有无限次的读 2通过IC总线进行数据读写的格式如图3所示。 写次数，掉电数据可保持10年，工作电压为2.7~ 当主机产生S或Sr信息之后，紧接着的1 byte数据 是7 bits地址+1 bit读写标志 (0表示主机写数据到 3.6 V， 采 用 8 脚 SOIC 封 装 。 它 的 地 址 是 1010XXX，其中后三位×××可由FM24CL64的管脚 从机，1表示主机从从机中读取数据)。之后的数 A2、A1、A0确定。由于本设计把该三个引脚在 据便是主机给所选中的从机所发送的数据 (这一 板子上全部接地，所以从机地址是1010000。对 段数据的前几个byte是向从机写入数据的起始内 FM24CL64的读写操作可按图4所示的时序进行。 存地址)，直到P或Sr出现为止。 2.2 软件编程 由 于 本 设 计 中 主 机 DSP 的 工 作 时 钟 是 144 MHz，按照DSP 芯片与FM24CL64 芯片的参数要 求，SCL的输出时钟应设置为400 kbs、数据收发 模式设定为8 bit模式、地址采用7 bit模式。根据 [3] 以上要求，下面给出TI提供的API函数: 22 IC_Setup Init = { 图3 IC读写数据格式 2需要说明的是，IC协议中的每个A (确认) 0, /* 7 bit address mode */ 需占一个SCL线上的时钟周期，如主机在规定的 0x0000, /* own address - don' t care if master */ 时间内没有接收到确认A (即SDA是高电平)，主 144, /* clkout value (Mhz) */ 机将产生停止信息P。400, /* a number between 10 and 400*/ (a) 写时序 (b) 读时序 图4 FM24CL64的读写时序 2007.2 www.ChinaECD.net 30 第9卷 第2期 Vol.9 No.2 新特器件应用 2007年2月Feb. 2007 0, /* number of bits/byte to be received or Uint16 databyte [7] = {0,0,103,4,12,13,14} ; transmitted Uint16 datareceive [5] = {0,0,0,0,0} ; (8) */ 0, Uint16 i; /* DLB mode on*/ 1 void main (void) /* FREE mode of operation on*/ } ; { 22IC_setup (&Init) ;/*来初始化dsp中与IC有关的寄存器。*/ 2IC_write (databyte,7,1,0x50,1,30000) ;/*主机写数据到从机 * (volatile ioport int *) 0x1C00 = 0x0000; // */ init the DSP clock,144Mhz 2IC_read (datareceive,5,1,0x50,1,30000,1) ;/*主机从从机上 while (* (volatile ioport int *) 0x1C00 & 0x0001) {} ; 读取数据。*/ * (volatile ioport int *) 0x1C00 = 0x6493; 在上面程序的倒数第二行中，databyte 的前 两个byte是写入数据的起始地址，7表示要发送数 asm (" BCLR XF ") ; //WP disa 据的byte数。由于前两个byte是起始地址，所以INTM ") ; //disa all interrup asm (" BSET 实际写入存储器的数据是五个byte;第三个参数CSL_init () ; 2IC_setup (&Init) ; ‘1’表示主机 ‘( 0’表示是从机);第四个参数 * (volatile ioport int *) 0x3C02 = 0x0000; //clear BB bit 0x50是从机 (铁电存储器) 地址1010000的十六进 制表示;第五个参数’1’表示数据传输模式选 2x=IC_write (databyte,7,1,0x50,1,30000) ; 择:‘1’表示S- A- D.. (n) ..D- P、‘2’表示S-2y=IC_write (slaveaddressreceive,2,1,0x50,1,30000) ; A- D.. (n) ..D、‘3’表示S- A- D- D- D..;最后一 22z=IC_read (datareceive,5,1,0x50,1,30000,1) ; 个参数表示Timeout = 3000。函数IC_read()参 } 数的最后一个‘1’表示察看总线是否忙状态， 2一般都设置为‘1’。IC_read函数的返回值是整 另外，测试时要特别注意:利用程序把DSP 形量0，1，2，4的其中之一:0表示正常;1表示 芯片的寄存器ICXSR中的BB (bus busy) 位置零， 总线忙，不能产生S “( 开始”) 标志;2，4表示发 这样才能顺利完成测试。 2送准备暂停。IC_write 函数的返回值是整形量 0，1，2，3，4，5的其中之一:0表示正常;1表 3 结束语示总线忙，不能产生S “( 开始”) 标志;2，4表示 发送准备暂停;3，5 表示从机没有收到确认信 2在实际应用中，除了上述方法可以使用IC 息。以下是本设计的完整测试程序: 外，还可以利用DSP中的DMA通道或者中断函数 #include 2来使用IC。本系统由于时间十分充裕，所以设计 #include 2时选择置BB位为零来使用IC总线，此方法十分 简单有效，能够可靠地在突发事件发生时对重要 数据进行保护，从而在系统重新上电工作时，由 铁电存储器将重要数据返还给DSP。 2IC_Setup Init = { 0, /* 7 bit address mode */ "!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!"0x0000, don' t care if master */ /* own address - 本文涉及主要器件联系方式如下:144, /* clkout value (Mhz) */ 器件:FM24CL64 生产:Ramtron 400, /* a number between 10 and 400*/ 经销:深圳市深威志公司 电话: 0, 0755- 82516669 88393053 /* number of bits/byte to be re ceived or 器件:TMS320C5509 transmitted (8) */ 0, /* DLB mode on*/ TI公司 1 /* FREE mode of operation on*/ 电话:800- 820- 8682} ; int x=10,y=10,z=10; "!!!!!!!!!!!!Uint16 slaveaddressreceive [2] = {0,0} ; www.ChinaECD.net 2007.2 31