3.4.4 Подключение внешней памяти
Подключение внешней памяти к процессору ЦОС может быть организовано по параллельному интерфейсу или последовательному интерфейсу. Рассмотрим вариант подключения внешней памяти по параллельному интерфейсу. В этом случае необходимо сформировать системную магистраль, состоящую из трех шин: шины данных, шины адреса и шины управления. Временные диаграммы чтения информации из внешней памяти для процессора ADSP-2189M представлены на рисунке 3.12. Подключение внешних микросхем памяти и портов ввода-вывода выполняется с помощью 24-разрядной шины данных D23:0, 14-разрядной шины адреса А13:0, 5 сигналов выбора области памяти PMS, DMS, BMS,IOMS, CMS.
Микросхемы памяти с байтовой шиной данных подключаются к процессору через байтовый порт прямого доступа BDMA (рисунок 3.13) с 22-разрядной шиной адреса, обеспечивающей работу микросхем памяти общей емкостью до 4 Мбайт. Кроме сигналов A13:0 для увеличения разрядности адресной шины дополнительно используются 8 бит шины данных D23:16. Контроллер байтового обмена поддерживает 8- и 16-разрядный формат слов при обращении к памяти данных, а также 24-разрядную организацию слов внутренней памяти программ ADSP2189M.
Цикл чтения процессор ЦОС начинается с формирования одного из сигналов шины управления DMS, PMS, CMS или IOMS после фронта синхронизирующего импульса тактовой частоты CLKOUT. Далее на шине адреса устанавливается 14 разрядный код адреса ячейки памяти (А0-А13) и с некоторой задержкой формируется сигнал чтения (RD). Задний фронт сигнала RD фиксирует информацию с шины данных (D) во внутренних регистрах процессора.
Процессор ADSP-2189M способен эффективно взаимодействовать с медленными периферийными устройствами. Имеется три специальных регистра для управления процессом ожидания: для памяти начальной загрузки, для памяти программ и для памяти данных и пространства ввода-вывода. Программист может задать от 0 до 15 тактов ожидания для каждого параллельного интерфейса памяти.
Рисунок 3.12.
Каждый такт ожидания увеличивает время доступа к внешней памяти на величину, равную по длительности одному такту генератора тактовых импульсов процессора (13.3 нс для процессора ADSP-2189M, работающего на тактовой частоте 75 МГц).
3.5 Разработка программного обеспечения
Основа современной программной технологии – модульное и структурное программирование, когда программа проектируется в виде относительно независимых модулей, а в качестве базовых выбираются управляющие структуры: следования, ветвления, организации циклов и вызова подпрограмм, без использования (или с минимальным использованием) операторов безусловного перехода.
В качестве обязательных модулей должны быть представлены программы инициализации всех используемых устройств, в частности, последовательных портов, HOST-интерфейса и, в случае использования, параллельного (системного) интерфейса.
При инициализации, выполняемой обычно однократно в начале основной программы, задаются режимы работы и устанавливаются параметры.
Обязательно должен быть представлен модуль программирования АЦП и ЦАП, в частности кодека, а также подпрограмма обработки прерываний, выполняемая циклически с частотой дискретизации аналоговых сигналов, в которой кроме выполнения команд ввода-вывода для обмена данными с АЦП и ЦАП должен содержаться модуль обработки поступающей информации в реальном времени. Например, расчет выходного сигнала цифрового фильтра низкой частоты.
При описании особенностей алгоритма программной реализации поставленной задачи, например, реализации фильтра низкой частоты, необходимо представить теоретические сведения и экспериментальные результаты исследования фильтра, полученные путем моделирования (например, в системах DSPK, MatLab или Labview). Тексты программ должены быть представлены в приложении.