(1)初始化时,DSP置IO3为输出口,保持高电平,IO2为输入口(MCU使其初始化为低电平)。
(2)DSP需要采集MCU数据时,向右端IDT7132下行数据区的下行信令字单元(此处设为00H)写入需要取数的信令字,再向右端MCU发中断,置IO3为低电平,然后查询IO2等待MCU应答。
(3)MCU及时响应中断后,则先从IDT7132的下行数据区的下行信令字单元读取DSP请求信息,检测为DSP需要取数的下行信令。然后,向IDT7132上行数据区的上行信令字单元写入数据,准备好需要DSP取数据的信令(00H)或数据未准备好的信令(01H)。最后,向DSP发送应答信号,置IO2为高电平(此处高电平的持续时间不过,只要DSP可以检测到即可)。
4)DSP检测到IO2为高是平,表明MCU应答,立即读取IDT7132上行数据区的上行信令字单元。若为可以取数据的上行信令,则从IDT7132上行数据区取出采集数据,完成后,需要向右端MCU发送采集结束下行信令(01H);若为数据未准备好的上行信令(01H),则跳转至与左端MCU通信程序中。
以下是DSP部分采集右端MCU数据的部分代码:
rx1: splk #0020h,60h;
out 60h,wsgr ;设置等待状态寄存器,指令周期为50ns;而IDT7132选用55ns,则需插入1个等待状态;
splk #0000h,dn-sig ;向下行信令字单元写入00h(dn-sig表示下行信令字单元),通知MCU需要接收上行的语音数据;
call int0gr ;向右端MCU发中断;
reply:in 70h,iosr;
bit 70h,12 ;检测IO3;
bcnd reply,ntc ;IO3为低,返回reply,继续检测;
lacl up-sig ;读上行信令字单元(up-sig表示下行信令字单元)到累加器中;
sacl 70h;
bit 70h,15;
bcnd rx2,tc ;若为01H,表示MCU没有准备好,跳之与另一MCU通信rx2处;为00H,表示允许采集数据;
mar *,ar1;
lar ar1,#data-buf ;将目的数据块首地址存入ar1辅助寄存器;
rpt #data-size ;重复下一条指令(data-size+1)次;
bldd #up-data,*+;
splk #0000h,dn-sig ;向下行信令字单元写入01h,表示采集数据结束,让出双口RAM上行数据区的使用权;
call int0gr ;向右端MCU发中断;
b rx2
RPT和BLDD是TMS320F206的高级指令,充分体现了DSP的流水线特点。RPT没有时间开销,它使下一条指令重复执行;BLDD是数据存储器间块移动指令,源和目的块不一定都要在片内或片外。当RPT和BLDD一起使用时,中断应该禁止,而且一旦流水线启动,BLDD就变成了单周期指令,如上述程序,DSP采集100Byte的数据,指令周期为50ns,一个等待状态周期则仅需50ns×2×100=10000ns=10μs,充分节省了采集时间,使DSP将更多的时间投入到算法中。
以下是产生中断子程序:
int0gr:in 70h,iosr ;读IO状态寄存器到70H单元中;
lacl 70h;
and #0fffbh;
sacl 71h;
out 71h,iosr;置IO2为低电平,下跳变触发INT0中断;
call wait1 ;延时,低电平的持续时间需满足MCU接收中断的要求;
lacl 70h;
or #0004h;
sacl 71h;
out 71h,iosr ;恢复IO2为高电平;
ret
三、FIFO的双向扩展和语音数据交换系统
用DSP实现语音压缩和解压算法得到了广泛的应用。例如,用TMS320LC549可以实现基于G.723.1压缩算法的全双工语音编解码器。G.723.1语音解码器可将输入的PCM编码压缩为6.3和5.3Kbps的语音数据,压缩出的语音数据是每30ms突发输出一帧。比如,6.3Kbps的速率,编解码器每30ms输出24Byte压缩语音帧(包括信令数据),同样,编解码器每30ms突发接收24Byte语音数据解压,输出PCM编码。为了实现语音数据的全双工实时交换,可采用双向FIFO设计交换系统。下面,以1片AT89C51(简称MCU)与2片TMS320LC549(简称DSP)实现语音数据双向交换为例,介绍FIFO的具体应用。其中DSP用于语音数据的压缩解压;MCU用于转发语音数据流和监控;FIFO用于CPU之间的数据缓冲。
首先,用2片单向FIFO IDT7202扩展为双向FIFO(也可使用专用的双向FIFO),如图6所示可以在A和B系统之间实现双向通信。
单向FIFO的双向扩展
图7为语音双向交换的原理简图(图中未给出模拟话路和PCM编解码器等)。MCU分别通过两个双向FIFO与相应的DSP实现语音数据交换。MCU对双向FIFO的选通控制采用一片16V8GAL电路。DSP压缩完一帧用中断通知MCU取压缩的语音数据。
拼音双向交换系统
MCU在中断服务程序中接收压缩语音。图8给出了MCU的中断服务程序。如图8所吉,MCU分别在两个对等的中断服务程序中,从上行的FIFO接收上行的语音数据,然后转发给另一个下行的FIFO。DSP检测下行FIFO的空标志。若为空间,则从下行的FIFO中接收需要解压的语音数据,并对语音数据包解压回放