基于XC95108芯片實現DSP和ARM的并行通信系統的設計

在現代汽車電子中，一般有多個微控制器共同協調工作。DSP控制器采用哈佛結構，運算速度快，所以在汽車電子中廣泛采用DSP芯片來實現汽車動力系統的控制。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來實現大容最的數據存儲和人機交互或GPS全球定位系統，故在DSP和ARM之間需要進行數據交換。

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，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控制器。本設計以Xilinx公司的XC95108為例，通過在CPLD中開辟2塊獨立的SRAM區域（各1字節）來實現DSP2407A與S3C4480的并行通信。采用這種通信方式，數據傳輸準確、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一起來。

1 整體系統結構設計

DSP2407A負責采集汽車所有的數據，再將數據通過CPLD發給S3C44B0進行數據存儲和人機交互。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發過來的命令；而對于S3C4480，要隨時接收DSP2407A送來的數據，這樣，雙方通信的實時性就要很強。因此在系統設計中，DSP2407A用中斷方式接收數據，S3C44BO用查詢方式接收數據。

在DSP2407A中，［DO～D7］是數據線，［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寫數據。當IOPC7為低電平時，代表DSP2407A可以往CPLD中寫數據；若為高電平，則表示CPLD中已有數據，這時DSP2407A不能往CPLD中寫數據。XINT1是外部中斷，用來通知DSP2407A準備讀取CPLD中的數據。

在CPLD中，用l片XC95l08來實現。XC95108共有108個宏單元，有足夠的空間來實現2個8位的SRAM區；主要用來實現DSP2407A和S3C44B0之間的數據交換，沒置DSP2407A和S3C44B0讀／寫控制的狀態位。在S3C44B0中’［D0～D7］是數據線，nGCSl是芯片選擇信號，當存儲器地址在相應段的地址區域時芯片被激活。nWE是寫允許信號，nOE是讀允許信號。IOPF0是通用I／O口，用來監視可否從CPLD中讀取數據：當它為高電平時，代表CPLD中有數據，可以讀取數據；當它為低電平時。表示CPLD中無數據可讀取。IOPF1是通用I／O口，用來監視可否向CPLD中寫數據：當它為高電平時，代表CPLD中無數據，可以向CPLD中寫數據；當它為低電平時，代表CPLD中已有數據，S3C44B0不能向CPLD中寫數據。系統結構如圖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位數據從DSP中傳送到ARM中

當［A15～A12］是1100時，DSP2407A開始向CPLD中寫數據，并置dspsign_write和armsign_read為1；表示CPLD中已經有數據了，通知S3C4480可以讀取數據和DSP2407A暫時不能向CPLD中寫數據；同時將數據寫入鎖存器sraml中。

當ARM發出讀取數據信號，開始將數據從sraml中讀出，并且置dspsign_write和armsign_read為0時，表示CPLD中沒有數據了，DSP2407A可以向CPLD中重新寫數據。

2．2 8位數據從83CA480中傳送到DSP2407A中

當S3C4480向CPLD寫數據時，將數據寫入到鎖存器sram2中，同時置dsp_int為0，通知DSP2407A產生一個外部中斷，可以從CPLD中取數據；置armsign_write為0，表示CPLD中已有數據，S3C4480不能再向CPLD中寫數據。

當［A15～12］是1101時，DSP2407A向CPLD中發出一個讀取信號，數據從鎖存器sram2傳送給DSP2407A中，并且置dsp_int為1，armsign_write為l，表示數據已被DSP2407A讀走，S3C4480可以繼續向CPLD中寫數據。

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據，S3C4480采用查詢端口方式接收數據。

（1）DSP2407A程序

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