3 与 PC的高速数据传输
TMS320C6713HPI与PCI9052的具体连线如图2所示。
实际上,在具体电路设计时,整个方案的实现除了需要TMS320C6713和PCI9052外,还需要有SN74CBTD3384和NM93CS46。由于TMS320C6713的I/O是在3.3V电压下工作,而PCI9052在5V电压下工作,所以TMS320C6713与PCI9052之间必须采用SN74CBTD3384进行电平转换。SN74CBTD3384是TI公司生产的10位总线转换器,它的输入、输出引脚一一对应,并分别排列在芯片的两侧封装。图2中共选用了三片SN74CBTD3384。NM93CS46是PLX公司生产的串行EEPROM存储器,用于加载PCI9052配置信息。其中按一定顺序存放着设备号(DID)、供应商代号(VID)、子设备号(SDID)、子供应商代号(SVID)、PCI总线与局部总线之间的地址空间映射关系、片选地址、控制位、状态位及其它杂项配置等。上电时,PCI总线的RST信号有效,同时PCI9052输出局部复位信号LRESET,并检查NM93CS46是否有效。若有效,且第一个16位字不是FFFFh,那么PCI9050将根据串行EEPROM的值来设置内部寄存器,否则采用默认值。
考虑到TMS320C6713HPI与PCI9052间的时序配合问题,通常在连线过程中,还必须注意下列几个问题:
(1)由于PC机中数据与地址总线是复用的,所以PCI9052的MODE引脚应接地,而PCI9052中局部数据与地址总线是非复用的,所以TMS320C6713的HAS引脚应接高电平。
(2)由于 TMS320C6713的HR/W信号与PCI9052的W/ R信号极性相反,因此必须通过非门进行连接。
(3)由于TMS320C6713与PCI9052分别工作在不同的时钟频率下,所以TMS320C6713的HRDY信号输出必须通过D触发器的同步后才能送入逻辑电路,以供PCI9052的LRDY信号使用。
(4)LRDY信号的逻辑表达式为:LRDY=RD.WR+(CS1+ADS+HRDY),因此,只有RD或WR有效,且CS、ADS、HRDY也有效时,LRDY才能有效。
另外,要保证TMS320C6713 HPI与PCI9052的稳定协调工作,除了要设计合理的硬件电路外还必须对PCI9052的内部寄存器进行准确配置。关于PCI9052内部寄存器的具体配置方法,可以参考PLX公司的用户手册,这里不再赘述。
笔者已将该方案应用于某电力系统精确故障定位及录波装置中。其中,由TMS320C6713 DSP芯片构成的高速数据采集卡用来控制电力系统中各电参数的采集、存储与故障判断。当其HPI被设置为带地址自增的读方式时,可在一次故障记录结束后,由PC机将存储在TMS320C6713外扩SDRAM中的大量数据一次性读入。读入的数据可用来计算故障发生的精确位置,分析系统中各电参数的变化情况,同时记录各继电保护装置的动作情况。
4 结束语
该方案不仅有效地解决了TMS320C6713 DSP芯片与PC机间数据传输的瓶颈问题,而且简化了硬件设计。同时由于它支持即插即用技术。因此,由DSP构成的高速数据采集卡具有良好的可移植性。