TI之TMS320F28XX DSP介绍

转自mcujake的笔记

该CPU工作最高频率可达到150MHZ，有多个内部功能模块工作在各种不同的频率。而任何超过10MHZ的信号都将可能引发我们在原理图和PCB layout设计过程中需要引起关注的信号完整性问题。另外，同一个芯片上同时存在低电平的模拟信号。因此，开始PCB板级设计之前应该考虑对EMI/EMC电气噪声引起足够的重视。

重点了解该DSP芯片功能分配以及与PCB走线设计有关的重点和要点，layout时EMI/EMC需考虑的注意点等。

1，          时钟电路

28系列DSP提供两种可供选择的时钟发生电路：

外部晶体振荡产生的时钟（On-chip Oscillator）或直接将外部频率引入XCLKIN。通常会选择外部晶体振荡提供时钟。

基本的输入时钟频率范围在20MHZ-35MHZ，PLL锁相环电路能够被用来设置使输入频率增加，以提供更宽范围的系统时钟频率。

外部时钟电路的构成，由两个电容和一个石英晶体如下图连接组成，典型的时钟频率时，两个电容选择大于5PF，一般在12PF左右，串联等效电阻30-60欧姆。由于其连接到DSP管脚的PCB

走线以及DSC输入引脚的存在的杂散电容， PCB layout走线显得非常重要，其晶体和两个电容应该尽量离DSP近，电容接地要直接接到芯片大地，布局布线参考如下图，走线直接相连且距离短，减少过孔使用，以期尽量减少杂散电容干扰，保证时钟工作的稳定。

2，          电源管理

DSP内部有多路供电PIN，其包括：

 DPU内核供电VDD

I/O口供电VDDI/O

ADC模拟供电PIN

ADC内核供电PIN

FLASH编程电压供电PIN

电源地VSS,VSSIO

ADC模拟地VSSA2,VSSAIO

ADC模拟内核地VSS1AGND,VDD2AGND

所有的供电电源PIN必须要连接合理。

由于DSP内部都是有多个电源PIN给内核，I/O和模拟部分供电，如上图中，电源和地引脚分布在元件的四个面，为保证供电的平衡，所以每个部分PIN都必须全部正确连接在供电电压源，不允许有某些PIN不连接。

ADC模数转换和数字I/O口供电电压都是3.3V, 需要注意的是任何电压波动和噪声干扰可能引起转换数据错误，为了保证AD转换器的转换精度，必须提供无噪声干扰的稳定供电电源。数字电路特别是CMOS电路，开关模式时会汲取更多的电流，当一个节点从一个逻辑电平变换到另一个电平时（1-0或0-1），容易产生高频谐波或其他意想不到的噪声干扰。高速高精度模拟元件对数字信号很敏感。例如，放大器会放大开关噪声，使之接近脉冲信号，所以在板上模拟和数字部分，电源层一般是要求分开，以减少相互之间的干扰。

3，          地线的处理

对于DSP系统的设计，地线的处理相当重要，DSP设计通常则考虑用4层以上的多层板，这样可以规划一个单独的电源层和一个单独的地层，模拟地和数字地应该分割成单点连接的方式，以利于EMC/EMI。

4，          新的学习点

ADC在不用的情况下该如何连接？如下图示了ADC没有使用的情况下相关PIN的连接处理方式。