DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)100問

一、時(shí)鐘和電源

問：DSP的電源設(shè)計(jì)和時(shí)鐘設(shè)計(jì)應(yīng)該特別注意哪些方面？外接晶振選用有源的好還是無源的好？
答：時(shí)鐘一般使用晶體，電源可用TI的配套電源。外接晶振用無源的好。

問：TMS320LF2407的A/D轉(zhuǎn)換精度保證措施。
答：參考電源和模擬電源要求干凈。

問：系統(tǒng)調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)紋波太大，主要是哪方面的問題？
答：如果是電源紋波大，加大電容濾波。

問：請問我用5V供電的有源晶振為DSP提供時(shí)鐘，是否可以將其用兩個(gè)電阻進(jìn)行分壓后再接到DSP的時(shí)鐘輸入端，這樣做的話，時(shí)鐘工作是否穩(wěn)定？
答：這樣做不好，建議使用晶體。

問：一個(gè)多DSP電路板的時(shí)鐘，如何選擇比較好？DSP電路板的硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試時(shí)的時(shí)序問題？
答：建議使用時(shí)鐘芯片，以保證同步。硬件設(shè)計(jì)要根據(jù)DSP芯片的時(shí)序，選擇外圍芯片，根據(jù)時(shí)序設(shè)定等待和硬件邏輯。

二．干擾與板的布局

問：器件布局應(yīng)重點(diǎn)考慮哪些因素？例如在集中抄表系統(tǒng)中？
答：可用TMS320VC5402，成本不是很高。器件布局重點(diǎn)應(yīng)是存貯器與DSP的接口。

問：在設(shè)計(jì)DSP的PCB板時(shí)應(yīng)注意哪些問題？
答：1.電源的布置；2.時(shí)鐘的布置；3.電容的布置；4.終端電路；5.數(shù)字同模擬的布置。

問：請問DSP在與前向通道(比如說AD)接口的時(shí)候，布線過程中要注意哪些問題，以保證AD采樣的穩(wěn)定性？
答：模擬地和數(shù)字地分開，但在一點(diǎn)接地。

問：DSP主板設(shè)計(jì)的一般步驟是什么？需要特別注意的問題有哪些？
答：1.選擇芯片；2.設(shè)計(jì)時(shí)序；3.設(shè)計(jì)PCB。最重要的是時(shí)序和布線。

問：在硬件設(shè)計(jì)階段如何消除信號(hào)干擾（包括模擬信號(hào)及高頻信號(hào)）？應(yīng)該從那些方面著
手？
答：1.模擬和數(shù)字分開；2.多層板；3.電容濾波。

問：在電路板的設(shè)計(jì)上，如何很好的解決靜電干擾問題。
答：一般情況下，機(jī)殼接大地，即能滿足要求。特殊情況下，電源輸入、數(shù)字量輸入串接
專用的防靜電器件。

問：DSP板的電磁兼容（EMC）設(shè)計(jì)應(yīng)特別注意哪些問題?
答：正確處理電源、地平面，高速的、關(guān)鍵的信號(hào)在源端串接端接電阻，避免信號(hào)反射。

問：用電感來隔離模擬電源和數(shù)字電源，其電感量如何決定？是由供電電流或噪音要求來
決定嗎？有沒有計(jì)算公式？
答：電感或磁珠相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器，直流電源可以通過，而高頻噪聲被濾除。所以電
感的選擇主要決定于電源中高頻噪聲的成分。

問：講座上的材料多是電源干擾問題，能否介紹板上高頻信號(hào)布局（Layout）時(shí)要注意的
問題以及數(shù)字信號(hào)對模擬信號(hào)的影響問題？
答：數(shù)字信號(hào)對模擬信號(hào)的干擾主要是串?dāng)_，在布局時(shí)模擬器件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高速數(shù)字器件，高速數(shù)字信號(hào)盡量遠(yuǎn)離模擬部分，并且應(yīng)保證它們不穿越模擬地平面。

問：能否介紹PCB布線對模擬信號(hào)失真和串音的影響，如何降低和克服？
答：有2個(gè)方面，1. 模擬信號(hào)與模擬信號(hào)之間的干擾：布線時(shí)模擬信號(hào)盡量走粗一些，如果有條件，2個(gè)模擬信號(hào)之間用地線間隔。2. 數(shù)字信號(hào)對模擬信號(hào)的干擾：數(shù)字信號(hào)盡量遠(yuǎn)離模擬信號(hào)，數(shù)字信號(hào)不能穿越模擬地。

三．DSP性能

問：1.我要設(shè)計(jì)生物圖像處理系統(tǒng)，選用那種型號(hào)較好（高性能和低價(jià)格）？2.如果選定
TI DSP，需要什么開發(fā)工具？
答：1.你可采用C54x 或 C55x平臺(tái)，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。

問：請介紹一種專門用于快速富利葉變換（FFT）， 數(shù)字濾波，卷積，相關(guān)等算法的DSP，最好集成12bit以上的ADC功能。
答：如果你的系統(tǒng)是馬達(dá)/能量控制的，我建議你用TMS320LF240x。詳情請參閱DSP選擇指南：http://www.dspvillage.ti.com/dspguide。

問：有些資料說DSP比單片機(jī)好，但單片機(jī)用的比DSP廣。請問這兩個(gè)在使用上有何區(qū)別？
答：單片機(jī)一般用于要求低的場合，如4/8位的單片機(jī)。DSP適合于要求較高的場合。

問：我想了解在信號(hào)處理方面DSP比FPGA的優(yōu)點(diǎn)。
答：DSP是通用的信號(hào)處理器，用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理；FPGA用硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。DSP的成本便宜，算法靈活，功能強(qiáng)；FPGA的實(shí)時(shí)性好，成本較高。

問：請問減小電路功耗的主要途徑有哪些？
答：1.選擇低功耗的芯片；2.減少芯片的數(shù)量；3.盡量使用IDLE。

問：用C55設(shè)計(jì)一個(gè)低功耗圖像壓縮/解壓和無線傳輸?shù)漠a(chǎn)品，同時(shí)雙向傳輸遙控指令和其
他信息，要求圖像30幀/秒，TFT顯示320*240，不知道能否實(shí)現(xiàn)？若能，怎樣確定性能？選擇周邊元器件？確定最小的傳輸速率？能否提供開發(fā)的解決方案？軟件核？
答：1.有可能，要看你的算法。2.建議先在模擬器上模擬。

問：用DSP開發(fā)MP3，比較專用MP3解碼芯片如何，比如成本、難度、周期？謝謝。
答：1.DSP的功能強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)附加的功能，如ebook等；2.DSP的性能價(jià)格比高；3.難度較大，需要算法，因此周期較長，但TI有現(xiàn)成的方案。

問：用DSP開發(fā)的系統(tǒng)跟用普通單片機(jī)開發(fā)的系統(tǒng)相比，有何優(yōu)勢？DSP一般適用于開發(fā)什么樣的系統(tǒng)？其開發(fā)周期、資金投入、開發(fā)成本如何？與DSP的接口電路是否還得用專門的芯片？
答：1.性能高；2.適合于速度要求高的場合；3.開發(fā)周期一般6個(gè)月，投入一般要一萬元左
右；4.不一定，但需要速度較高的芯片。

問：DSP會(huì)對原來的模擬電路產(chǎn)生什么樣的影響？
答：一方面DSP用數(shù)字處理的方法可以代替原來用模擬電路實(shí)現(xiàn)的一些功能；另一方面，DSP的高速性對模擬電路產(chǎn)生較大的干擾，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使DSP遠(yuǎn)離模擬電路部分。

問：請問支持MPEG-4芯片型號(hào)是什么？
答：C55x或 C6000 或DSC2x

問：DSP內(nèi)的計(jì)算速度是快的，但是它的I/O口的交換速度有多快呢？
答：主頻的1/4左右。

四．技術(shù)性問題

問：我有二個(gè)關(guān)于C2000的問題：1、C240或C2407的RS復(fù)位引腳既可輸入，也可輸出，直接用CMOS門電路（如74ACT04）驅(qū)動(dòng)是否合適，還是應(yīng)該用OC門（集電極開路）驅(qū)動(dòng)？2、大程序有時(shí)運(yùn)行異常，但加一兩條空指令就正常，是何原因？
答：1、OC門（集電極開路）驅(qū)動(dòng)。2、是流水線的問題。

問：1.DSP芯片內(nèi)是否有單個(gè)的隨機(jī)函數(shù)指令？2．DSP內(nèi)的計(jì)算速度是快的，但是它的I/O
口的交換速度有多快呢？SP如何配合EPLD或FPGA工作呢？
答：1.沒有。2.取決于你所用的I/O。對于HPI，傳輸速率（字節(jié)）大約為CPU的1/4，對McBSP，位速率（kbps）大約為CPU的1/2。3.你可以級(jí)聯(lián)仿真接口和一個(gè)EPLD/FPGA在一起。請參考下面的應(yīng)用手冊http://www.ti.com/sc/docs/psheets/abstract/apps/spra439a.htm

問：設(shè)計(jì)DSP系統(tǒng)時(shí)，我用C6000系列。DSP引腳的要上拉，或者下拉的原則是怎樣的？我經(jīng)常在設(shè)計(jì)時(shí)為某一管腳是否要設(shè)置上/下拉電阻而猶豫不定。
答：C6000系列的輸入引腳內(nèi)部一般都有弱的上拉或者下拉電阻，一般不需要考慮外部加上拉或者下拉電阻，特殊情況根據(jù)需要配置。

問：我正在使用TMS320VC5402，通過HPI下載代碼，但C5402的內(nèi)部只提供16K字的存儲(chǔ)區(qū)，請問我能通過HPI把代碼下載到它的外部擴(kuò)展存儲(chǔ)區(qū)運(yùn)行嗎？
答：不行，只能下載到片內(nèi)。

問：電路中用到DSP，有時(shí)當(dāng)復(fù)位信號(hào)為低時(shí)，電壓也屬于正常范圍，但DSP加載程序不成功。電流也偏大，有時(shí)時(shí)鐘也有輸出。不知為什么？
答：復(fù)位時(shí)無法加載程序。

問：DSP和單片機(jī)相連組成主從系統(tǒng)時(shí)，需要注意哪些問題？
答：建議使用HPI接口，或者通過DPRAM連接。

問：原來的DSP的程序需放在EPROM中，但EPROM的速度難以和DSP匹配?，F(xiàn)在是如何解決此問題的？
答：用BootLoad方法解決。

問：我在使用5402DSK時(shí)，一上電，不接MIC，只接耳機(jī)，不運(yùn)行任何程序，耳機(jī)中有比較明顯的一定頻率的噪聲出現(xiàn)。有時(shí)上電后沒有出現(xiàn)，但接MIC，運(yùn)行范例中的CODEC程序時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)這種噪聲。上述情況通常都在DSK工作一段時(shí)間后自動(dòng)消失。我在DSP論壇上發(fā)現(xiàn)別人用DSK時(shí)也碰到過這種情況，我自己參照5402DSK做了一塊板，所用器件基本一樣，也是這現(xiàn)象，請問怎么回事？如何解決？
答：開始時(shí)沒有有效的程序代碼，所以上電后是隨機(jī)狀態(tài)，出現(xiàn)這種情況是正常的。

問：我使用的是TMS320LF2407，但是仿真時(shí)不能保證每次都能GO MAIN。我想詳細(xì)咨詢一下，CMD文件的設(shè)置用法，還有VECTOR的定義。
答：可能看門狗有問題，關(guān)掉看門狗。有關(guān)CMD文件配置請參考《匯編語言工具》第二章。

問：我設(shè)計(jì)的TMS320VC5402板子在調(diào)試軟件時(shí)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)存儲(chǔ)器錯(cuò)誤報(bào)告，排除是映射的問題，是不是板子不穩(wěn)定的因素？還是DSP工作不正常的問題？如何判別？
答：你可以利用Memoryfill功能，填入一些數(shù)值，然后刷新一下，看是不是在變，如果是
在變化，則Memory 是有問題。

問：如何解決Flash編程的問題:可不可以先用仿真器下載到外程序存儲(chǔ)RAM中，然后程序代碼將程序代碼自己從外程序存儲(chǔ)RAM寫到F240的內(nèi)部Flash ROM中，如何寫?
答：如果你用F240，你可以用下載TI做的工具。其它的可以這樣做。

問：C5510芯片如何接入E1信號(hào)？在接入時(shí)有什么需要注意的地方？
答：通過McBSP同步串口接入。注意信號(hào)電平必須滿足要求。

問：請問如何通過仿真器把.HEX程序直接燒到FLASH中去?所用DSP為5402是否需要自己另外編寫一個(gè)燒寫程序， 如何實(shí)現(xiàn)?謝謝!!
答：直接寫.OUT。是DSP中寫一段程序，把主程序?qū)懙紽LASH中。

問：DSP的硬件設(shè)計(jì)和其他的電路板有什么不同的地方？
答：1.要考慮時(shí)序要求；2.要考慮EMI的要求；3.要考慮高速的要求；4.要考慮電源的要求。

問：ADS7811，ADS7815，ADS8320，ADS8325，ADS8341，ADS8343，ADS8344，ADS8345 中，哪個(gè)可以較方便地與VC33連接，完成10個(gè)模擬信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換（要求16bit，1毫秒內(nèi)完成10個(gè)信號(hào)的采樣，當(dāng)然也要考慮價(jià)格）？
答：作選擇有下列幾點(diǎn)需要考慮1. 總的采樣率：1ms、10個(gè)通道，總采樣率為100K ，所有A/D均能滿足要求。2. A/D與VC33的接口類型：并行、串行。前2種A/D為并行接口，后幾種均為串行接口。3. 接口電平的匹配。前2種A/D為5V電平，與VC33不能接口；后幾種均可為3.3V電平，可與VC33直接接口。

問：DSP的電路板有時(shí)調(diào)試成功率低于50%，連接和底板均無問題，如何解決？有時(shí)DSP同CPLD產(chǎn)生不明原因的沖突，如何避免？
答：看來你的硬件設(shè)計(jì)可能有問題，不應(yīng)該這么小的成功率。我們的板的成功率為95%以上。

問：我們的工程有兩人參與開發(fā)，由于事先沒有考慮周全，一人使用的是助記符方式編寫
匯編代碼，另一人使用的是代數(shù)符號(hào)方式編寫匯編代碼，請問CCS5000中這二種編寫方式如何嵌在一起調(diào)試？
答：我沒有這樣用過，我想可以用下面的辦法解決：將一種方式的程序先單獨(dú)編譯為.obj
文件，在創(chuàng)建工程時(shí)，將這些.obj文件和另一種方式的程序一起加進(jìn)工程中，二者即可一
起編譯調(diào)試了。

問：DSP數(shù)據(jù)緩沖，能否用SDRAM代替FIFO？
答：不行

問：ADC或DAC和DSP相連接時(shí)，要注意什么問題？比如匹配問題，以保證A/D采樣穩(wěn)定或D/A碼不丟失。
答：1. 接口方式：并行／串行；2. 接口電平，必須保證二者一致。

問：用F240經(jīng)常發(fā)生外部中斷丟失現(xiàn)象，甚至在實(shí)際環(huán)境中只有在程序剛開始時(shí)能產(chǎn)生中
斷，幾分鐘后就不能產(chǎn)生中斷。有時(shí)只能采取查詢的方式，請問有何有效的解決方法？改
為F2407是不是要好些？
答：應(yīng)該同DSP無關(guān)。建議你將中斷服務(wù)程序簡化看一下。