VC5402与外部存储器的接口设计

VC5402与外部存储器的接口设计

图像采集处理系统中资源的配置情况

为了更方便地了解VC5402 与外部存储器的接口设计,本文首先介绍在设计的图像采集处理系统中VC5402的资源配置状况。

VC5402 有3 个比特位(MP/ MC # ,OVL Y,DROM)共同影响着存储器的结构,用户可以根据需要修改PMST的值来配置存储空间。

DSP 每执行一次复位,都将DROM 清零,在系统中没有改变该比特位的设置, 这样使得数据存储空间的低48 k 字全都对应外部存储器,其中低32 k 字空间映射为外挂FLASH ,用来存放引导程序、中断矢量表和用户代码等内容,其他16 k 字的空间映射为SRAM(记为SRAM3)用来存放数据处理的结果。

程序存储器的扩展

系统中实际采集到的图像数据量大约有1 M ×8 b ,而VC5402 的数据空间只有64 k 字,并且VC5402 内部具有16 k 字的随机存储器和4 k 字的只读存储器,远远不能满足存储要求,因此需要将数据空间扩展到1 MB才能实现图像数据的存储。由于VC5402 的程序空间可以扩展到1 M ×16 b ,而且具有专门访问扩展存储器的指令。考虑到数据空间扩展的复杂性,我们将采集到的图像数据直接存放在扩展的程序空间中。系统中选用两片SRAM( IS61LV5128AL–12) 用来存放原始数据,IS61LV5128AL–12 芯片是512 k ×8 b 的高速CMOS 静态存储器,存取速度为12 ns。

两片存储器接口的实现方案设计如图1 所示.其中SRAM-CE1 ,SRAM-CE2 ,OE ,WE分别为2 片SRAM 的片选信号、读使能信号、写使能信号,这些逻辑组合是通过CPLD 实现的。仿真波形图如图2 所示。

这种方案的优点在于:不用进行数据区的扩展,直接利用VC5402 可扩展的程序区,简单方便。

数据存储器空间的扩展

脱机运行是此系统最主要的特点,所以必须考虑到存放脱机程序这一问题。在采集处理系统中,将存放程序的FLASH 映射在VC5402 的数据空间,由于图像处理算法的复杂性,只靠VC5402 的数据空间难以满足需求,因此需要对VC5402 进行数据空间扩展。

系统中选用了FLASH 存储器SST39VF400A ,该芯片的容量是256 k ×16 b ,他是一种低电源电压芯片,工作电压为3. 3 V ,速度是70 ns ,能和VC5402 实现无缝接口,数据保存时间超过100 年,他具有容量大、掉电后数据不丢失、可在线快速读写、可整片或者分页擦除等特点,同时由于其内部已经固化了相应的程序,使用时只需向特定的地址写入特定的命令字序列,这样使得SST39VF400A 的读写操作非常简单灵活。

要访问扩展的数据空间,必须通过CPLD 产生的页信号进行选择。256 k ×16 b 的FLASH 被组织为8 页,每页为32 k字长,信号Page2 , Page1 , Page0 负责对FLASH 各页进行选择。64 k ×16 b 的SRAM3 被划分为4 页,每页为16 k字长,信号Page1 , Page0 负责对各页进行选择。在Flash中,每页的32 k 字被映射到数据空间的08000 H ～0FFFFH 区域;在SRAM3 中,每页的16 k 字被映射到数据空间的04000 H～07FFFH。页信号产生的程序如下:

CPLD-CS < = DSP-IS OR (NOT DSP -A7) ;

CPLD-CS-IO < = CPLD-CS OR DSP-RW

OR DSP-IOSTRB ;

CPLD-CS-M < = DSP-DS OR DSP-MSTRB

OR DSP-RW;

PROCESS(CPLD-CS-IO ,CPLD-CS-M)

BEGIN

QQ < = DSP-D ;

END IF ;

IF CPLD-CS-M =′0′THEN

Q < = QQ ;

END IF ;

END PROCESS ;

认真分析了本方案中VC5402 数据存储空间的分配特点后,使用VC5402 的DSP A15 和数据选通信号DS #的逻辑组合来选通FLASH 和SRAM3 ,具体的连接如图3所示,其转换逻辑由CPLD 编程实现。

外扩FLASH 和SRAM 的读写控制信号的逻辑也是在CPLD 中实现的,数据存储器扩展所需控制信号的仿真波形图如图4 所示。

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