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      ARM DSP AVR 开发

     得门电子研究院致力于微电子智能控制的研究.长期承接单片机开发ARM,DSP, AVR开发,PLC应用和程序设计项目.得门和多家高校和研究所有密切的合作,长期从事教学仪器教学机器人方面的研究.研制开发了全系列电动跑步机控制系统,排队机系统,智能IC卡系统,无线防盗报警系统,电话远程控制等工民用系统.开发了一系列产品如:步进电机控制器,无线收发模块,射频卡模块,USB通讯,U盘/CF卡读写模块等.

  ARM7系列开发工具及开发环境

1.软件开发工具

  Green Hills Tools : Green Hills 的ARM软件工具包能够支持ARM6、ARM7、ARM7M、ARM7TM、ARM7TDMI、ARM7500FE、ARM8、ARM9、ARM10以及StrongARM等系列处理器。它由编译器、交叉工具包、集成开发环境和调试接口等组成。

Compiler:高优化性能的C/C++编译器。

Cross Tool Chain:交叉开发工具。包括汇编器(Assembler)、连接器(Linker)、库函数以及目标代码格式转换器。

    MULTI:集成开发环境。Green Hills的MULTI集成环境综合了软件开发和调试过程中要用到的各种工具,如源级调试器、工程管理器、版本控制器、文本编辑器、性能分析器、图形浏览器。运行出错检测器、ARM指令集仿真器以及底层调试接口等。用户可方便地在MULTI环境中利用上述工具来开发应用程序。

Servers:底层调试接口。Green Hills的Servers提供两类调试接口供用户选择使用。一类用于Angel监控器、在线仿真器以及EPI公司的JEENI JTAFG仿真器等;另一类则用于商用操作系统及用户自己编写的操作系统。

ASDT2.5:SDT2.5是ARM公司提供的一大套由C编译器、连接定位器、C语言调试器和Angel监控器组成的开发软件包。由于价格比较适中而应用比较广泛。

2.硬件开发工具

   ARM的硬件开发工具主要包括两类仿真器,一是JTAG仿真器,二是全功能在线仿真器。前者是利用ARM处理器中的调试模块的功能,通过其JTAG边界扫描口来与仿真器连接。这种方式的仿真器比较便宜,连接比较方便。但由于仅通过十几条线来调试,因而功能有局限。目前ARM处理器的JTAG仿真器在市场上比较流行的是EPI公司的JEENI和MAJIC,著名的德国Lauterbach公司有一款通用JTAG/BDM/ONCE仿真器TRACE32-ICD也能够很好的支持ARM系列处理器。对于全功能在线仿真器来说,由于其信真头完全取代目标板上的CPU,因而功能非常强大。但这类仿真器为了能够全速仿真时钟速度高于100MHz的处理器,通常必须采用极其复杂的设计和工艺,因而其价格比较昂贵。Lauterbach公司的TRACE32-Fire就是这类产品的佼佼者。

JEENI仿真器:这是一种价位较低的JTAG仿真器。它能够很好地与SDT2.5工具连接。用户可使用其编译器和调试界面。

MAJIC仿真器:与JEENI相比,MAJIC能够通过100base-T以太网与主机相连,支持多处理器和低电压I/O。

TRACE32-ICD:这是一种通用JTAG/BDM/ONCE仿真器,既能够支持Motorola系列的68K、ColdFire、MPC5XX/8XX、MPC82XX,又能够通过更换模块来支持ARM7系列CPU.同时也能够支持SIEMENS的ONCE方式,如TriCore、C166等。另外,TRACE32-ICD提供独特的RISC逻辑追踪功能。

TRACE32Fire:这是全功能ICE,提供强大的调试和侦错功能。

四、支持ARM7的RTOS及其系统开发

   目前在国内,ARM7的应用较多,ARM9、ARM10的使用尚未开始。在引,得门以ARM7的应用来例来说明ARM7系统的构成及其OS的应用。

   ARM7处理的生产厂商很多,他们仅须向ARM公司购买ARM7核的License便可进行生产。目前常用到的ARM7芯片有tmel公司的AT91M40400、Cirrus Logic公司的CL-PS7500FE/EP7211等、Hyundai公司的GMS30C7201、Linkup公司的L7200、Samsung公司的KS32C4100/50100等等。另外,TI公司、LSI Logic、NS公司、NEC公司以及Philips公司也生产相应的ARM7芯片。虽然众多的厂商提供多种瑾的处理器,但是除外部一些功能模块外,它们的内核是相同的,因而在软件编程有调试上是相同的。

   在多种商用RTOS(实时多任务操作系统)中,Nucleus PLUS实时多任务操作系统是一种带源代码的OS,目前非常流行。在国内也拥有大量的实际应用。Nucleus是最早支持ARM系列CPU的操作系统之一,它提供内核、图形界而模块、通讯协议模块、文件系统以及嵌入式网上浏览器等等完整的解决方案。国内许多著名的公司均已选用Nucleus在ARM平台上实现PDA、STB、DVD、POS、GPS、手机以及智能终端等。

五、基于ARM7的PDA方案

   ARM7系列芯片具有高速、低功耗、集成度高等特点,非常适合用于开发PDA设备。在此介绍一个韩国现代电子提供的以GMS30C7201芯片为核心的PDA方案。

*操作系统:NUCLEUS PLUS

*编译器:ARM SDT / GREEN HILL

*仿真器:JENNI / TRACE32-ICD

   在这一平台上,得门选用ATI公司的NUCLEUS操作系统及相应的文件系统、图形软件包、网络模块和浏览器来实现PDA的各种功能。现在已经完成了大部分的软件移植工作:MUCLEUS内核、文件系统、图形软件包、TCP/IP网络模块(使用PPP拔号上网)以及各种片上设备的驱动、浏览器的移植也即将完成。

  以DSP为核心的无线定位系统的方案设计

    无线定位技术是利用无线信号来判定某一半径范围内无线信号发射终端物理位置的一种方法。移动通信网络中移动终端的定位方法可分为两大类:一类是基于手机的定位方法,通过在每个移动终端(如手机)内部安装微型GPS接收器进行定位。另一类是基于网络的定位方法。这种方法与基于移动终端的定位方法正相反,该方法根据移动终端发出的信号到达基站的参数,如到达时间(TOA)参数、到达角度(DOA)参数等进行定位。基于网络定位的方法需要用到阵列天线,阵列天线传感器接收到的无线信号经过前端预处理进行放大、取噪,然后进行模数转换,最后DSP对接收数据进行处理得到方向估计。

      因为TMS320VC5402(以下简称C5402)内部没有集成A/D,因此在数据采集时需要使用A/D转换芯片,A/D芯片与C5402的接口设计成为一个重要的问题。为了充分利用C5402所提供的多通道缓冲串口资源,简化系统设计,本系统利用两片C5402来完成四路数据采集,大大提高了串口工作效率。TMS320C54x系列DSP芯片只有同步串口,通常只能用于与具有同步通信接口的外设进行通信。本系统中采用TI公司的的异步通信芯片TL16C550C完成数据的串/并、并/串变换,实现DSP与PC机的高速串行通信。本文在实际经验的基础上,给出了两片DSP组成的无线定位模拟系统,分别介绍了系统中串行A/D TLV1572、异步串行通信芯片TL16C550C的工作原理,同时分析了系统独立工作的程序装载原理和可行性。

     系统主要器件和原理介绍

     串行A/D芯片TLV1572
     TLV1572是TI公司生产的高速十位串行A/D转换芯片。TLV1572采用的是8脚的SOIC封装,如图1所示。TLV1572所要求提供的供电电压在3V-5V之间,TLV1572的最小参考电压为2.7V。在5V供电时,最高转换速度为1.25MSPS,在3V供电时最高转换速度为625KSPS。为了使其达到最大的转换速率,所提供的时钟分别为20MHz和10MHz。TLV1572可以通过3或4个串行口线直接与DSP或其它数字微处理器串口相连,不需要外加逻辑,但是转换速度受SCLK供给时钟的限制。TLV1572与DSP的多通道缓冲串口通过/CS、SCLK、DO和FS四条线相连,此时DSP的CLKR产生移位脉冲,FSR产生帧同步信号,并分别提供给TLV1572。当TLV1572与其它串口微处理器相连接时FS必须提供高电平,通过/CS、SCLK、DO三条线来完成数据传输。当/CS为高时,A/D芯片各管脚处于三态状态。在/CS由高变低时,TLV1572检测FS引脚的状态来确定工作模式,若FS为低则为DSP模式,若FS为高则为其它微处理器模式。

 


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