一种高性能浮点DSP芯片TMS320C6713及其最小系统的设计

作者：时间：2010-07-05来源：网络收藏

2.1音频处理模块
　在音频处理模块中，本系统采用TI公司生产的音频处理芯片TLV320AIC34，它是一款高性能的立体声音频编解码器，并同时集成了高度的模拟功能,再配以相关的辅助电路完成音频信号的初始处理,它具有麦克风输入、音频线输入2种输入方式及音频线输出、扬声器输出2种输出方式。音频处理芯片TLV320AIC34采集的音频信号经DSP芯片或其自身进行一定的调制处理后传到计算机主机或直接由TLV320AIC34将DSP芯片处理过的信号传送出去。
2.2 数据处理模块
　在数据处理模块中，系统中的DSP芯片、程序存储器和数据存储器3块芯片是整个模块电路的核心。该模块的功能是使用DSP芯片的EMIF(外部存储器接口)，完成与外部数据存储器(SDRAM)数据传输和程序存储器(FLASHROM）程序读写任务，实现数据的实时计算处理及存储；具有硬件中断和复位功能；并通过JTAG接口电路与硬件仿真器相连接后再接到计算机主机，实现与计算机的数据通信；使用McBSP(多路缓冲串行口)完成串行数据接收和发送工作，实现对音频处理模块的控制和数据交换功能。同时还对DSP芯片未使用的引脚进行处理，将全部引出为日后功能的扩展提供基础。
2.3 电源供电模块
　在电源供电模块中,为实现硬件之间的良好匹配，本系统采用TI公司的2块电源芯片TPS54350。它的输入电压为5 V,分别为音频处理模块和数据处理模块提供3.3 V电源电压并为数据处理模块提供1.26 V芯片内核电压，同时具备掉电复位和电源电压无法达到额定值时的自动复位功能。
3 TMS320C6713的硬件最小系统PCB设计注意事项
3.1音频处理模块PCB设计注意事项
　音频处理模块主要完成音频信号的采集处理，TLV320AIC34音频处理芯片将采集到的信号作初步处理，也可以将信号传送给DSP芯片由其作进一步的处理。元件布局走线时应注意：
　(1)4个模拟信号的插头布置在电路板的边缘，对于每个通道传送过程中的电阻、电容要适当置在对应的信号传输通道上。处理之后的信号在拉入音频芯片相应引脚时，走线距离不能太远，以免受到不必要的干扰。
　(2)采用两层电路板走线，具体为在表层走模拟和数字信号，底层主要是用来进行大面积铺地，起信号屏蔽作用。将模拟信号与数字信号完全分开，分成两个不同的区域，避免相互干扰。
3.2 数据处理模块PCB设计注意事项
　作为以DSP芯片为核心的高频数据处理模块，在进行PCB设计时更要谨慎，需要注意以下几点：
(1)考虑到信号走线的顺利通畅，尽可能不受干扰，故在设计电路板层的布局时要分层，为此设置2个电源层DSPIO_3.3 V、DSP_CVDD和一个接地层GND，另外设置3个信号层并保证其都尽可能靠近接地层，从而使信号的传输质量效果最佳。
(2)在元件布局时，应尽量保证DSP芯片和存储器之间的距离尽可能近些，这样可以减少制板费并避免走线过长导致信号线受到寄生电感的干扰而使信号的质量下降甚至完全失效。所以采用的排阻也要尽可能接近存储器，以保证信号可靠稳定。
(3)对于JTAG模块，它包含标准的14脚插座以及未使用的EMU2-EMU5引脚，仿真及边界扫描工作模式的设定，将这3个部分全部以标准插座的形式引出，并尽可能放置在电路板的一侧靠近边缘的地方。
(4)在走线过程中，尽可能保持信号线的长度近似相等，这样才会尽可能地保证信号传送的同步性，避免出现延时现象。走线应尽可能向一个方向，尽量避免出现经常性的折返，以防止传输信号的质量受到影响。其次是未用引脚的引出应依据其功能将其分为2个标准的2×20的插座。
3.3 电源转换供电模块PCB设计注意事项
　电源转换供电模块主要提供DSPIO_3.3 V和DSP_CVDD 2种电压，设计时采用2层电路板来实现电源转换供电模块的功能。具体是表层为电源、信号层走线，所有的信号布线尽可能安排在表层，在底层走少量信号线。底层主要是作为接地层，并做大面积铺地处理，同时表层要求接地的部分就近大量打孔，将接地信号直接就近连接底层作接地处理。依据其工作原理,将5 V电压分为两路通道进行转换，走线时注意电源线和通道的走线宽度以达到承受电流要求，同时也注意电磁噪声信号的干扰。
　TMS320C6713是美国德州仪器公司开发的新型浮点DSP芯片，具有非常高的运行速度、集成度和良好的扩展性。由于其出色的运算能力、高效的指令集、智能外设、大容量的片内存储器和大范围的寻址能力，适合于对运算能力和存储量有高要求的应用场合。特别是在专业音频产品、混频器、音频合成器、仪器/放大器建模、音频会议和广播、生物辨识、医疗、工业、数字成像、语音识别和分组等领域有着广泛的应用。
参考文献
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[6] 卢钧,吴剑秋. 高速DSP系统PCB板可靠性设计[J]. 国外电子测量技术.2005(7):5-7.