Разработка устройств на основе цифровых сигнальных процессоров фирмы Analog Devices с использованием Visual DSP++

Как видно из схемы, процессор D1 имеет несколько выводов для подключения питания, что связано с необходимостью распределения токоведущих цепей для обеспечения помехоустойчивости. Используемый в схеме сигнальный процессор допускает питание от источника напряжением 4,5…5,5 В. Стабилизированное напряжение питания 5 В поступает с разъема питания XP1. Конденсаторы CP2 и C3–C7 обеспечивают фильтрацию напряжения по низким и высоким частотам соответственно. Индикатор HL4 с токоограничивающим резистором R3 индицирует наличие питания в схеме. Для питания аналоговой части схемы используются дополнительные элементы фильтрации L1 и C8–C10.

Следующими важными цепями являются входы и выходы генераторных сигналов XTAL, CLKIN и CLKOUT. Первые две цепи предназначены для подключения внешнего источника синхронизации. На приведенной схеме показан способ подключения к процессору кварцевого резонатора BQ1. В случае применения интегрального генератора выход генератора подключается к выводу CLKIN, а вывод XTAL не используется. Стоимость генераторов на сегодняшний день еще превышает стоимость кварцевых резонаторов, поэтому к процессору подключен более дешевый кварцевый резонатор. Номинальная резонансная частота такого резонатора или генератора не должна превышать половину предельно допустимой частоты для данного процессора. Так, для процессора с максимальной тактовой частотой 40 МГц она не должна превышать 20 МГц. Конденсаторы C1 и C2 должны быть керамического типа, емкостью от 18 до 30 пФ.

Внутри процессора производится аппаратное умножение внешней частоты, которая затем используется для синхронизации процессора. Внутренняя частота процессора будет составлять 40 МГц, а длительность выполнения команд 25 нс. Внутренняя частота выводится также на CLKOUT процессора и может быть использована для синхронизации других микросхем, подключаемых к процессору.

Временная диаграмма сигналов синхронизации показана на рис. 3.2, а допустимые параметры этих сигналов приведены в табл. 3.1.

Рис. 3.2. Временная диаграмма сигналов синхронизации

Таблица 3.1 Допустимые параметры сигналов синхронизации процессора

Параметр	Минимум	Максимум	Единица измерения
Сигналы синхронизации
Требуемые длительности:
tCKI	50	150	нс
tCKIL	20		нс
tCKIH	20		нс
Характеристика переключения:
tCKL	0,5tCK-7		нс
tCKH	0,5tCK-7		нс
tCKOH	0	20	нс

t_CK= 0,5*t_CKI

При выборе сигнального процессора необходимо пользоваться табл. 3.2, в которой приведены заводские маркировки и соответствующие им характеристики.

Таблица 3.2 Характеристики сигнальных процессоров

Заводская маркировка	Рабочий температурный диапазон, °С	Максимальная тактовая частота, МГц	Тип корпуса	Условное обозначение корпуса
ADSP-2181KST-115	0…+70	28,8	TQFP-128*	ST-128
ADSP-2181BST-115	-40…+85	28,8	TQFP-128	ST-128
ADSP-2181KS-115	0…+70	28,8	PQFP-128**	S-128
ADSP-2181BS-115	-40…+85	28,8	PQFP-128	S-128
ADSP-2181KST-133	0…+70	33,3	TQFP-128	ST-128
ADSP-2181BST-133	-40…+85	33,3	TQFP-128	ST-128
ADSP-2181KS-133	0…+70	33,3	PQFP-128	S-128
ADSP-2181BS-133	-40…+85	33,3	PQFP-128	S-128
ADSP-2181KST-160	0…+70	40	TQFP-128	ST-128
ADSP-2181 KS-160	0…+70	40	PQFP-128	S-128

* TQFP — Plastic Thin Quad Flatpack (пластиковый тонкий четырехугольный плоский корпус).

** PQFP — Plastic Quad Flatpack (пластиковый четырехугольный плоский корпус).

В нашем случае использован процессор ADSP-2181KS-133 в корпусе PQFP-128, как получивший большое распространение и легко доступный. В табл. 3.3 приведено соответствие выводов корпуса этого процессора его сигналам.

Таблица 3.3 Соответствие выводов корпуса сигналам процессора