SB808F TK807F

    本系统采用两片CMOS静态双口RAM（IDT7132）实现MCU和DSP的数据双向传递。双口RAM作为DSP的片外数据存储器，即用外部数据存储器选通信号DS和高位地址信号经高速或门输出选通双口RAM的片选信号。这样可以利用DSP的重复操作指令（RPT）和数据存储器块移动指令（BLDD）减少数据传送时间，双口RAM的8位数据总线接在DSP的低8位。IDT7132的仲裁逻辑控制只提供Busy逻辑输出，而由于MCU无Busy功能，只能采用自行设计的软件协议仲裁方法。将双口RAM划分为两块：上行数据区（DSP接收MCU采集的数据区）和下地数据区（DSP输出处理结果区）。此处的上行数据区将远大于下行数据区。采用DSP的4个I/O口与MCU中断口和I/O口相连，并在数据区中规定一个信令交换单元。以DSP采集右端MCU上行数据为例，说明仲裁流程。

 

     （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。