Страница 270 из 436
В этом примере подразумевается, что АЦП производит выборку с постоянной частотой, которая задается внешним тактовым генератором, асинхронно по отношению к внутренней тактовой синхронизации DSP-процессора. Использование отдельного задающего генератора для АЦП является предпочтительным, поскольку сигнал внутреннего генератора DSP-процессора может иметь высокий уровень помех и фазовый шум (jitter), который в процессе аналого-цифрового преобразования приведет к увеличению уровня шумов АЦП.
Тактовый импульс задающего генератора на входе "старт преобразования" (convert start) АЦП инициирует процесс преобразования входных данных (шаг N 1). По переднему фронту этого импульса внутренняя схема выборки-хранения АЦП переключается из режима выборки в режим хранения и таким образом начинается процесс преобразования. После выполнения преобразования на выходе АЦП выставляется строб преобразование выполнено (шаг N 2). Когда этот сигнал поступает на вход запроса прерывания DSP-процессора (), начинается процесс чтения данных из АЦП. Далее процессор выставляет на шине адрес периферийного устройства, инициировавшего запрос на прерывание (шаг N 3). В то же самое время процессор переводит в активное состояние сигнал доступа к памяти () (шаг N 4). Две внутренние шины адреса в процессоре ADSP-21XX (шина адреса памяти программ и шина адреса памяти данных) совместно используют внешнюю шину адреса, а две внутренние шины данных (шина данных памяти программ и шина данных памяти данных) совместно используют одну внешнюю шину данных. Сигналы выбора памяти начальной загрузки (), выбора памяти данных (), выбора памяти программ () и выбора памяти устройств ввода-вывода () указывают, для какой памяти в данный момент используются внешние шины. Эти сигналы обычно используются для разрешения внешней дешифрации адреса, как показано на рис. 8.1. Выходной сигнал дешифратора адреса подается на вход chip select выбора периферийного устройства (шаг N 5).
Сигнал чтения памяти (memory read, ) выставляется через промежуток времени tASR после активации сигнала (шаг N 6). Чтобы полностью использовать преимущество высокой скорости DSP-процессора, сумма времени задержки дешифрации адреса и времени включения периферийного устройства после подачи сигнала выбора (chip select) не должна превышать время tASR. Сигнал чтения памяти (memory read, RD) остается активным (низкий логический уровень) в течение времени tRР. Этот сигнал используется для перевода в активное состояние параллельного выхода данных периферийного устройства (шаг N 7). Сигнал обычно подключается к соответствующему выводу периферийного устройства, называемому сигналом разрешения выхода или чтения (output enable или read). Восходящий (задний) фронт сигнала RD используется для ввода данных с шины в DSP-процессор (шаг N 8). После появления восходящего (заднего) фронта сигнала данные на шине должны удерживаться периферийным устройством в течение времени tRDH, называемого временем удержания данных. Для большинства процессоров семейства ADSP-21XX это время равно нулю.
Основные требования к временным параметрам периферийного устройства показаны на рис. 8.3. Все значения даны для процессора ADSP-2189M, работающего на тактовой частоте 75 МГц.
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ЧТЕНИИ ИЗ ПЕРИФЕРИЙНОГО УСТРОЙСТВА (ПУ) ЧЕРЕЗ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС
• Шина данных периферийного устройства должна поддерживать высокоимпедансное Z-состояние
• Время декодирования адреса и время включения периферийного устройства не должно превышать время tASR установки процессором адреса и сигнала выбора памяти (0.325 нc минимум для процессора ADSP-2189M)
• Для того, чтобы осуществить доступ без режима ожидания, время от спадающего (переднего) фронта сигнала чтения до момента достоверного установления данных не должно превышать tRDD (составляет 1.65 нc для процессора ADSP-2189М при работе на частоте 75 МГц), иначе необходимо программно обеспечить режим ожидания или снизить частоту работы процессора
• На выходе АЦП должны поддерживаться достоверные данные в течение времени tRDH после восходящего (заднего) фронта сигнала чтения (время tRDH равно нулю для процессора ADSP-2189M)
• Периферийное устройство должно работать при как можно меньшей длительности строба tRP (3.65 нc для процессора ADSP-2189M при работе на частоте 75 МГц), иначе необходимо программно обеспечить режим ожидания или снизить частоту работы процессора
Рис. 8.3
Параметр tRDD определяет время, требуемое для доступа к данным периферийного устройства. В случае процессора ADSP-2189M минимальная длительность tRDD составляет минимум 1.65 нс на частоте 75 МГц. Если требуемое время доступа к периферийному устройству больше, необходимо использовать циклы ожидания или уменьшить тактовую частоту процессора. Это довольно обычная ситуация при подключении внешней памяти или АЦП к быстрым DSP-процессорам. Соотношения между этими временными параметрами для ADSP-2189M показаны в виде уравнений на рис. 8.4. Обратите внимание, что данные характеристики зависят от тактовой частоты процессора DSP.
ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ЧТЕНИЯ ДЛЯ ПРОЦЕССОРА ADSP-2189M ПРИ РАБОТЕ НА ЧАСТОТЕ 75 МГЦ
tCK = период тактового сигнала процессора (13.3 нc)
tASR = время установки процессором адреса и сигнала выбора памяти до спадающего (переднего) фронта сигнала чтения = 0.25∙tCK — 3 нc (минимум)
tRDD = время от спадающего (переднего) фронта сигнала чтения до момента достоверной установки данных = 0.5∙tCK — 5 нc + (число циклов ожидания) * tCK (максимум)
tRDH = время удержания данных после восходящего (заднего) фронта сигнала чтения = 0 нc (минимум)
tRP = длительность импульса сигнала чтения = 0.5∙tcK — 3 нc + (число циклов ожидания) * tCK (минимум)
Рис. 8.4
Процессор ADSP-2189M способен эффективно взаимодействовать с медленными периферийными устройствами при помощи имеющихся средств программирования длительности состояния ожидания. 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. Каждый такт ожидания увеличивает время доступа к внешней памяти на величину, равную по длительности одному такту генератора тактовых импульсов процессора (13.3 нc для процессора ADSP-2189М, работающего на тактовой частоте 75 МГц). В рассматриваемом примере сигналы адрес памяти данных, и удерживаются неизменными в течение дополнительного времени, определяемого продолжительностью тактов ожидания.