用CPLD實現(xiàn)DSP2407A與S3C4480的通信

在現(xiàn)代汽車電子中，一般有多個微控制器共同協(xié)調(diào)工作。dsp控制器采用哈佛結(jié)構(gòu)，運算速度快，所以在汽車電子中廣泛采用dsp芯片來實現(xiàn)汽車動力系統(tǒng)的控制。arm是一種32位微控制器，有豐富的外擴接口，因此在汽車電子中一般用arm來實現(xiàn)大容最的數(shù)據(jù)存儲和人機交互或gps全球定位系統(tǒng)，故在dsp和arm之間需要進行數(shù)據(jù)交換。

cpld(complex programmable logic device)是一種復雜的用戶可編程邏輯器件，由于采用硬件可編程技術(shù)，從而使沒計硬件電路也像設計軟件一樣方便。dsp2407a是t1公司設計的一款專為滿足大范圍的數(shù)字電動機控制應用的微控制器。s3c4480是三星公司專為手持設備設計的高性價比的微榨制器。本設計以xilinx公司的xc95108為例，通過在cpld中開辟2塊獨立的sram區(qū)域(各1字節(jié))來實現(xiàn)dsp2407a與s3c4480的并行通信。采用這種通信方式，數(shù)據(jù)傳輸準確、高速，基本可以滿足dsp2407a與s3c4480總線接口實時通信的要求，從而將整車動力控制和人機交互有機地統(tǒng)一起來。

1 整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計
dsp2407a負責采集汽車所有的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)通過cpld發(fā)給s3c44b0進行數(shù)據(jù)存儲和人機交互。有時s3c4480要接收觸摸屏命令，命令也通過cpld發(fā)給dsp2407a控制器，從而控制整臺汽車的動作。對dsp2407a，要及時響應由s3c44b0發(fā)過來的命令；而對于s3c4480，要隨時接收dsp2407a送來的數(shù)據(jù)，這樣，雙方通信的實時性就要很強。因此在系統(tǒng)設計中，dsp2407a用中斷方式接收數(shù)據(jù)，s3c44bo用查詢方式接收數(shù)據(jù)。

在dsp2407a中，[do～d7]是數(shù)據(jù)線，[a15～a12]是地址線，is是i／0空間選通引腳，當訪問外部的存儲器或i／o空間時為低電平。we是寫使能，rd是讀使能。iopc7足通用i／o引腳，用來判斷dsp2407a是否可以往cpld寫數(shù)據(jù)。當iopc7為低電平時，代表dsp2407a可以往cpld中寫數(shù)據(jù)；若為高電平，則表示cpld中已有數(shù)據(jù)，這時dsp2407a不能往cpld中寫數(shù)據(jù)。xint1是外部中斷，用來通知dsp2407a準備讀取cpld中的數(shù)據(jù)。

在cpld中，用l片xc95l08來實現(xiàn)。xc95108共有108個宏單元，有足夠的空間來實現(xiàn)2個8位的sram區(qū)；主要用來實現(xiàn)dsp2407a和s3c44b0之間的數(shù)據(jù)交換，沒置dsp2407a和s3c44b0讀／寫控制的狀態(tài)位。在s3c44b0中’[d0～d7]是數(shù)據(jù)線，ngcsl是芯片選擇信號，當存儲器地址在相應段的地址區(qū)域時芯片被激活。nwe是寫允許信號，noe是讀允許信號。iopf0是通用i／o口，用來監(jiān)視可否從cpld中讀取數(shù)據(jù)：當它為高電平時，代表cpld中有數(shù)據(jù)，可以讀取數(shù)據(jù)；當它為低電平時。表示cpld中無數(shù)據(jù)可讀取。iopf1是通用i／o口，用來監(jiān)視可否向cpld中寫數(shù)據(jù)：當它為高電平時，代表cpld中無數(shù)據(jù)，可以向cpld中寫數(shù)據(jù)；當它為低電平時，代表cpld中已有數(shù)據(jù)，s3c44b0不能向cpld中寫數(shù)據(jù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 cpld的設計
采用xilinx ise8．1為設計工具，用國際上通用的vhdl語言來編寫源程序。

2.1 8位數(shù)據(jù)從dsp中傳送到arm中
當[a15～a12]是1100時，dsp2407a開始向cpld中寫數(shù)據(jù)，并置dspsign_write和armsign_read為1；表示cpld中已經(jīng)有數(shù)據(jù)了，通知s3c4480可以讀取數(shù)據(jù)和dsp2407a暫時不能向cpld中寫數(shù)據(jù)；同時將數(shù)據(jù)寫入鎖存器sraml中。

當arm發(fā)出讀取數(shù)據(jù)信號，開始將數(shù)據(jù)從sraml中讀出，并且置dspsign_write和armsign_read為0時，表示cpld中沒有數(shù)據(jù)了，dsp2407a可以向cpld中重新寫數(shù)據(jù)。


2．2 8位數(shù)據(jù)從83ca480中傳送到dsp2407a中
當s3c4480向cpld寫數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)寫入到鎖存器sram2中，同時置dsp_int為0，通知dsp2407a產(chǎn)生一個外部中斷，可以從cpld中取數(shù)據(jù)；置armsign_write為0，表示cpld中已有數(shù)據(jù)，s3c4480不能再向cpld中寫數(shù)據(jù)。

當[a15～12]是1101時，dsp2407a向cpld中發(fā)出一個讀取信號，數(shù)據(jù)從鎖存器sram2傳送給dsp2407a中，并且置dsp_int為1，armsign_write為l，表示數(shù)據(jù)已被dsp2407a讀走，s3c4480可以繼續(xù)向cpld中寫數(shù)據(jù)。

3 s3c4480和dsp2407a通信軟件設計
在本程序中，dsp2407a采用中斷方式接收數(shù)據(jù)，s3c4480采用查詢端口方式接收數(shù)據(jù)。
(1)dsp2407a程序

（2）s3c44b0程序