0 引 言
近年來，隨著DSP技術(shù)的普及、高性能DSP芯片的出現(xiàn)，DSP已越來越多地被廣大的工程師所接受，并越來越廣泛地被應(yīng)用于各個領(lǐng)域，例如：語音處理、圖像處理、模式識別及工業(yè)控制等，并且已日益顯示出其巨大的優(yōu)越性。DSP是利用專門或通用的數(shù)字信號處理芯片，以數(shù)字計算的方法對信號進(jìn)行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾能力強(qiáng)、體積小及可靠性高等優(yōu)點，滿足了對信號快速、精確、實時處理及控制的要求。
在語音處理、圖像處理、模式識別及工業(yè)控制中，少不了對必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲保護(hù)。如果存儲在內(nèi)外RAM之中，掉電數(shù)據(jù)就丟失，起不到保護(hù)數(shù)據(jù)電感器圖形符號的作用；存儲在FLASH中，由于對FLASH進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入時，要先進(jìn)行擦除操作，然后才能整頁的寫入，如果每次寫入的數(shù)據(jù)比較少，這樣就要占據(jù)很大的CPU時間，操作比較麻煩。
針對這些缺點，根據(jù)多年的研發(fā)經(jīng)驗，結(jié)合實際，提出一種基于SP模壓電感I方式的外部數(shù)據(jù)擴(kuò)展方式。本文所用到的數(shù)據(jù)存儲器是Xicor公司生產(chǎn)的帶有塊鎖保護(hù)的4 Kb CMOS串行E2PROM X5043(接口符合SPI協(xié)議)。該器件利用Xicor專有的直接寫入晶片，提供最小為10萬次擦寫和最少100年的數(shù)據(jù)保存期。數(shù)據(jù)寫入之前不需要外部進(jìn)行擦除操作，芯片本身自動完成。同時X5043還具有上電復(fù)位、看門狗定時器、電源電壓監(jiān)控四種常用的功能。這種組合不但降低了系統(tǒng)成本、減少了電路板空間，還增加了系統(tǒng)可靠性。
1 SPI協(xié)議
圖1是典型的SPI協(xié)議。SPI協(xié)議采用主從設(shè)置，相互連接的設(shè)備中一個作為主設(shè)備，其他的設(shè)備作為從設(shè)備。接口連線主要包括4條信號線：串行數(shù)據(jù)輸入信號線，(Master In Slave Out，MIS())；串行數(shù)據(jù)輸出信號線(Master Out Slave In，MOSI)；移位時鐘信號線(SCK)；從設(shè)備片選信號線(SS)。
2 VC5402的多通道緩存串行口(McBSP)
2．1 McBSP的功能特點
TMS320V5402是TI生產(chǎn)的第二代低功耗定點數(shù)字信號處理器，提供了兩個高速、全雙工、多通道緩存串行口，每個串行口可以支持128通道，速度達(dá)100 Mb／s。McBSP是在標(biāo)準(zhǔn)串行接口的基礎(chǔ)之上對功能進(jìn)行擴(kuò)展，因此，具有與標(biāo)準(zhǔn)串行接口相同的基本功能：
模壓電感器 (1)全雙工通信；
(2)擁有兩級緩沖發(fā)送和三級緩沖接收數(shù)據(jù)寄存器，允許連續(xù)數(shù)據(jù)流傳輸；
(3)為數(shù)據(jù)發(fā)送和接收提供獨立的幀同步脈沖和時鐘信號；
(4)能夠與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的解碼器、模擬接口芯片(AICs)和其他串行A／D和D／A設(shè)備直接連接；
(5)支持外部移位時鐘或內(nèi)部頻率可編程移位時鐘。
此外，McBSP還具有的其他特殊功能，本文所用到的有：
(1)串行字長度可選，包括8，12，16，20，24和32位可選。
(2)進(jìn)行8位數(shù)據(jù)傳輸時，可以選擇LSB或MSB為起始位；
(3)幀同步脈沖和時鐘信號的極性可編程；
(4)內(nèi)部時鐘和幀同步脈沖的產(chǎn)生可編程，具有相當(dāng)大的靈活性。
2．2 McBSP與X5043的接口設(shè)計
X5043的外部接口符號SPI協(xié)議規(guī)范。DIP封裝的X5一體電感器043有8個管腳組成，各個管腳功能如下所示：
CS：片選端，當(dāng)CS為低時，X5043選中。在任何操作之前，需要先在CS上有一次由高至低的跳變；
SO：串行數(shù)據(jù)輸出端，當(dāng)讀周期時，數(shù)據(jù)從該引腳移出；
SI：串行數(shù)據(jù)輸入引腳，所要寫入存儲器的操作碼，字節(jié)地址和數(shù)據(jù)都從該引腳輸入；
WP：當(dāng)WP為低時，向X5043的非易失性寫被禁止，但器件其他功能正常，為高時，所用功能電感生產(chǎn)廠家都正常；
SCK：串行時鐘端。串行時鐘控制串行總線數(shù)據(jù)輸入和輸出的時序。
McBSP的時鐘停止模式與SPI協(xié)議兼容。當(dāng)McBSP處于時鐘停止模式時，發(fā)送器和接收器是內(nèi)部同步的，因此可以將McBSP作為SPI主設(shè)備或從設(shè)備。當(dāng)設(shè)置McBSP為主設(shè)備時，發(fā)送端輸出信號DXR就作為SPI協(xié)議的MOSI信號，接收端輸入信號DRR就作為SPI協(xié)議的MISO信號。發(fā)送幀同步脈沖信號FSX作為從設(shè)備片選信號SS，而發(fā)送時鐘信號CLKX就與SPI協(xié)議的串行時鐘信號SCK相對應(yīng)。由于接收時鐘信號CLKR和接收幀同步脈沖信號FSR與發(fā)送端的相應(yīng)部分CLKX和FSX在內(nèi)部相互連接，因此這些信號不用于時鐘停止模式。該設(shè)計中McBSP作為主設(shè)備使用。X5043與McBSP的接口電路如圖2所示。
