基于DSP的接口EMIF设计的控制系统
1 引言
随着信息技术的发展，数字信号处理技术成为数字化社会最重要的技术之一。由于数字信号处理器（DSP）速度快，稳定性高，功耗小，近些年来在通信、图像处理、自动控制等领域中得到了广泛的应用。其中，美国德州仪器的TMS320系列DSP占据了世界DSP 市场的主要份额，TI也因此成为了世界上最大的DSP制造商。本系统采用了TMS320C6722浮点型DSP芯片。
EMIF接口（External Memory Interface）是TMS320系列DSP上具有的一种高速接口，其设计初衷是实现DSP与不同类型的外部扩展存储器（如 SDRAM，FLASH等）之间的高速连接。在当前的一些应用中，为了更充分的应用DSP的运算能力，扩展其引脚资源，工程师们常用EMIF接口连接FPGA，再通过FPGA与多种外部设备相连。这样，FPGA成为了一个中转站，各种数字芯片的数据都可以通过FPGA传输至DSP.对于更加复杂的系统，当一块FPGA芯片的引脚资源都被用尽时，可以在DSP 的EMIF接口上连接多块FPGA芯片，再将功能各异的芯片连接至FPGA。这样，DSP芯片仅通过EMIF接口就能实现对复杂系统的控制。
2 基于EMIF接口的DSP+FPGA系统实现
2.1 系统架构
图1 是本人所使用的系统，DSP芯片通过EMIF接口连接了2 片FPGA，其中EP2C8F256I8 主要负责DSP核心处理所需数据的交换，连接了FLASH 芯片，SDRAM芯片，A/D 芯片。另一块FPGA 芯片EP2C8F144I8 负责与外部通信，连接了USB 接口芯片，I2C通信芯片和CAN总线通信芯片。
TMS320C6722 型DSP的EMIF接口设计初衷是与外部扩展存储器连接，EMIF接口有两种工作方式：SDRAM工作模式与异步工作模式。SDRAM工作模式是专为 SDRAM设计的同步工作模式，EMIF接口能自动给SDRAM进行刷新；异步工作模式是与SRAM、FLASH等异步器件工作时采用的模式。
图2 所示是DSP与一片FPGA的接口连接图，DSP与多片FPGA连接时，接口可以按图的方式复用，TMS320C6722型DSP的EMIF接口有14根地址线，与不同FPGA进行通信时，要使用不同的地址。
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