用FIFO設(shè)計AD與DSP之間的接口

1、    摘要：在采用CCD對非透明薄板厚度的測量系統(tǒng)設(shè)計中，采用高速A/D和DSP等器件進行電路設(shè)計可以確定CCD的像點位置。由于轉(zhuǎn)換器的采樣速率和的工作時鐘頻率相差非常大，為了提高DSP的工作效率，避免數(shù)據(jù)丟失和控制方便，采用小容量的FIFO作為兩者之間的接口可以產(chǎn)生很好的效果。     關(guān)鍵詞：A/D；DSP；FIFO前言在使用對非透明薄板厚度的測量系統(tǒng)設(shè)計中，筆者采用高速和等器件設(shè)計信號采集和處理電路來確定的像點位置。其具體電路如圖所示，該信號采集和處理電路由驅(qū)動電路、加法電路、濾波放大等信號預(yù)處理電路、轉(zhuǎn)換電路、電路

2、、時序與邏輯控制產(chǎn)生電路、總線接口電路等組成。其中芯片選用公司生產(chǎn)的高速數(shù)字信號處理芯片它主要用于對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行插值和重心算法處理，從而確定上像元的位置，然后把處理后的數(shù)據(jù)通過總線傳輸?shù)綑C進行厚度計算、結(jié)果顯示、存儲等后續(xù)處理。該電路所需的時鐘信號和采樣邏輯控制時序由一片芯片產(chǎn)生。當(dāng)模擬信號由轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，往往都需要輸入的作進一步處理。但轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)輸出與的讀外部數(shù)據(jù)的時鐘很難精確地配合。即使能讀取到外部總線上的數(shù)據(jù)，由于速率是，外部存儲器時鐘為，為了讀到總線上的數(shù)據(jù)，外部存儲器讀寫時鐘也必須控制在，這樣就大大降低了的使用效率，同時再加上處理數(shù)據(jù)也需要一定的時間，而不能一味地讀取外部數(shù)據(jù)

3、。所以，為了控制方便，避免數(shù)據(jù)丟失，設(shè)計時應(yīng)采用小容量的作為兩者之間的接口。本設(shè)計選用的芯片是公司的。該芯片容量為×，存取時間最大為，讀寫周期最小為。該器件具有半滿（）、全滿（）和空（）三個標(biāo)志位輸出，可以同時滿足深度和寬度級聯(lián)的需要。>"與芯片的工作原理 讀寫過程的一次讀寫過程如圖所示，由于是順序讀取數(shù)據(jù)，因此只需提供讀寫和其它控制信號線，而不需要一般所需的地址線。若將兩路輸出的數(shù)據(jù)存入中，每片用兩片即可級聯(lián)構(gòu)成的數(shù)據(jù)寬度。由于采用的是供電，所以經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換器件可將數(shù)據(jù)信號電平轉(zhuǎn)換成，然后與的外部數(shù)據(jù)總線相連。再由的半滿信號作為外部中斷信號，當(dāng)存儲器半滿時，便可由經(jīng)邏

4、輯處理后向發(fā)出中斷申請。由于外部占用著的空間，所以讀信號的邏輯關(guān)系為：，啟動 的（ ）通道傳輸，可將中的數(shù)據(jù)讀入內(nèi)部中，這樣，在輸出數(shù)據(jù)的同時，也將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)寫入了中，從而達到了同時讀寫的目的。使用方式傳輸數(shù)據(jù)的好處在于：控制器可以獨立于工作，從而可方便地實現(xiàn)片內(nèi)存儲器、片內(nèi)外設(shè)以及外部存儲空間之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。由外部中斷啟動傳輸，可以大大提高傳輸速率和的工作效率。讀完個數(shù)據(jù)后即開始處理，處理完后便可以在一次掃描結(jié)束與下一次掃描尚未開始的時間內(nèi)將計算結(jié)果數(shù)據(jù)輸出，總的處理時間為一個幀周期。的寫信號可由產(chǎn)生，并可在轉(zhuǎn)換結(jié)束后向?qū)憯?shù)據(jù)。另外，在每一幀處理之后，還應(yīng)由輸出控制信號以對進行初始化，然后重

5、新輸入下一幀數(shù)據(jù)。 的讀時序設(shè)計可以通過硬件的信號和軟件設(shè)置來達到與異步外設(shè)之間進行通訊的目的。工作時，硬件信號應(yīng)始終有效。而如果采用軟件設(shè)置方法，則設(shè)計時需要考慮以下幾點：()；()）；() ;() ;其中，、和是需要在 空間控制寄存器中配置的讀信號的三個狀態(tài)信號；是的存取時間（），是數(shù)據(jù)建立時間（），是讀脈沖寬度（），是的讀周期（）。由于本設(shè)計中的內(nèi)部時鐘為，外設(shè)時鐘為，所以，最后設(shè)定、來滿足與異步接口的要求。 軟件設(shè)計圖所示是該系統(tǒng)中的軟件流程圖。由于采用加載的芯片自舉模式，因此，在芯片復(fù)位過程中，將從位于外部空間的中拷貝數(shù)據(jù)到地址處，并在傳輸結(jié)束后，使退出復(fù)位狀態(tài)，同時從地址處開始執(zhí)行指令。由于主程序大小要大于，所以需要編寫 （大小小于）程序，以使其在復(fù)位后將程序從外部拷貝到內(nèi)部程序中運行。在圖所示的主程序流程圖中，當(dāng)系統(tǒng)上電復(fù)位后，首先應(yīng)進行的初始化，接著進行的中斷使能和初始化，然后由的半滿信號啟動傳輸和由其觸發(fā)中斷程序。當(dāng)傳輸完一組個數(shù)