任何一種自動控制系統都離不開數據采集裝置，它的性能直接影響整體系統的工作性能。數據采集裝置向著高速、實時方向發展，對數據的傳輸和控制速度也提出了較高要求。DSP（數字信號處理器）是一種適合于實現各種數字信號處理運算的微處理器，具有哈佛結構、支持流水線處理、快速的指令周期等優點，因而在嵌入式系統中得到廣泛的應用。事實上，以DSP為核心來構建數據采集裝置也已經成為一種常用的有效方法。

　　在多任務信號處理系統中，考慮到設計系統的復雜性，經常需要使用雙DSP協同工作來構成系統。雙DSP系統的優點在于，可以通過計算能力的均勻分布，使系統具有較好的冗余能力、更快的處理速度、模塊化的體系結構。正因為雙DSP系統的應用越來越廣泛，如何解決好雙DSP間的數據共享也變得越來越重要。如果需要進行大量數據的高速交換，依靠控制器自帶的串口實現數據的串行傳輸已很難滿足需求，必須尋求一種能進行高速數據通信的方法。而采用雙端口RAM是解決雙DSP之間高速數據通信的有效辦法，該方法能夠方便地構成各種工作方式下的高速數據傳送介質，很好地解決因數據傳輸速度低所引起的瓶頸問題。

　　隨著信息技術的飛速發展，數字信號處理器（DSP）得到了廣泛的應用，基于A／D，DSP，D／A的數據采集模式已經被大多數人所接受。在現代生物信號采集方案中，人們不僅要求系統有高速的數據處理能力，而且還要求其有高速的數據處理能力和高精度、多通道的D／A轉換能力。

　　基于 TI 公司的 TMS320VC5509 為核心的數據采集系統 ，著重介紹了如何利用 DSP5509 的 DMA 控制器 ，實現系統中圖像數據的傳輸功能。

　　基于 DSP5509 的數據采集系統

　　系統采用了 DSP + FP GA 的雙核結構 ，由 CMOS 感光芯片 OV7620 采集圖像 ， 得到數據源 ， FP GA 作為輔助處理器 ，控制部分外圍器件并協助采集數據 ，DSP 芯片 TMS320VC5509 作為核心芯片 ，主要負責數據處理。系統結構如圖 1 所示：

　　DSP 芯片除了連接電、時鐘和J TA G 等其工作所必須電路外 ，還外接了一塊 FLASH 作為程序存儲器 ，一塊SDRAM 作為數據存儲器。F IFO 作為 CMOS 所采集的圖像數據的暫存器 ，待 DSP 發出特定信號 ，便可把其內部存儲的數據傳至 DSP 。

　　用 DMA 控制器實現數據傳輸的思想

　　硬件電路接口

　　DSP 與 F IFO 的接口系統中 ，F IFO 采用的是 AL422B ，這是一款由AverLogic 公司專門推出的視頻幀存儲器 ，它的容量大小為 384 K 3 8bit ，其電路連接如圖 2 所示。此款 F IFO 的容量比較大 ， 可以完整存放由OV7620 所采集的一幀圖像。F IFO 的具體工作方式為 ，當系統發出采集信號 ，DSP 的/ AWE 和/ CE2管腳都輸出低電平 ， 通過 FP GA 所實現的或門 ， 使得 AL422B 的/ W 管腳為低 ， 此時 F IFO 可寫 ， 圖像數據由OV7620 進入 F IFO ;當采集完一幀圖像后 ，DSP 的/ ARE 和/ CE2 管腳都輸出低電平 ，通過 FP GA 所實現的或門 ，使得 AL422B 的/ R 管腳為低 ，此時 F IFO 可讀 ，圖像數據由 F IFO 進入 DSP 。 31112 DSP 與 SDRAM 的接口

　　通過外部存儲器接口 （ EM IF） DSP 可與 SDRAM 實現無縫連接 ， 系統 SDRAM 采用的是 H YN IX 公司的H Y57V641620 ，其存儲容量為 4 3 1M ，連接電路如圖 3 所示。

　　DSP 的 CE0 為片選信號 ，B E02B E1 為字節使能信號 ，CL KM EM 為同步時鐘信號 ，行選通信號/ SDRAS ，列選通信號/ SDCAS 和寫使能信號/ SDWE 分別于SDRAM 的/ RAS 、/CAS 、/WE 管腳相連 ， DSP 的地址線 A 和數據線 D 直接與 SDRAM 的相連。

　　TMS320 VC5509 的 DMA 控制器的特點

　　DMA 可獨立于 CPU 工作; 有 4 個標準端口與內部 DARAM 、SARAM 、外部存儲器和外設相連;有一個輔助端口用于 HPI 和存儲器之間的數據傳輸; 具有 6個通道;可以設置每個通道的優先級;每個通道的傳輸可以由選定事件觸發; 當操作完成后 ，DMA 控制器可向 CPU 發出中斷。

　　DMA 傳輸

　　TMS320VC5509 的存儲空間包括統一的數據/ 程序空間和 I/ O 空間 ，數據空間地址用于訪問存儲器和內存影射寄存器。DSP5509 的內部地址線為 24 位 ，但當訪問數據空間時使用 23 位地址 ，并將 23 位地址左移一位 ，最低有效位置 0 ，使得地址總線傳輸 24 位地址。故 DSP 在數據空間的尋址范圍為 8M ，其 M EMRO Y MA P 如圖 4所示。

　　由圖 4 可以看到 ，以 CE0 為片選信號的 4M 容量 SDRAM 占用了 DSP 數尋址空間的 CE02CE1 兩個片區 ，以 CE2 為讀寫控制信號的 F IFO 始終為 CE2 片區的起始地址0x800000 。F IFO 是作為數據源 ，且地址固定不變 ，SDRAM 是作為數據傳輸的目的 ，其起始地址為 0x040000 ，且每接收一個數據單元后 ，地址增加 1 。

　　DMA 通道傳輸的目的端口和源端口由參數寄存器 DMACS2DP 中的 DST （ SRC） 字段來確定：

　　當 DST （ SRC） = xx00 時 ，目的（源） 端口為 SARAM ;

　　當 DST （ SRC） = xx01 時 ，目的（源） 端口為 DARAM ;

　　當 DST （ SRC） = xx10 時 ，目的（源） 端口為 EM IF ;

　　當 DST （ SRC） = xx11 時 ，目的（源） 端口為 Perip heral 。

　　DMA 通道在數據傳輸過程中的地址修改方式由 DMACCR

　　寄存器中的 DST （ SRC） AMODE 字段來確定：

　　當DST （ SRC） AMODE = 00 時 ，目的（源） 地址為固定地址 ，用于單元傳輸;

　　當DST （ SRC） AMODE = 01 時 ，目的（源） 地址再每個單元傳輸完后自動增加 ，根據數據的位數是 8 位、16 位還是 32 位 ，地址分別增加 1 、2 或 4 。

　　當DST （ SRC） AMOD E = 10 時 ，目的（源） 地址再每個單元傳輸完后自動增加一個索引值 ，索引值由單元索引寄存器 DMACEI/ DMACSEI 確定。

　　當DST （ SRC） AMOD E = 11 時 ，目的（源） 地址再每個單元傳輸完后按單元索引和幀索引自動增加 ，索引值由單元索引寄存器 DMACEI/ DMACSEI 和幀索引寄存器 DMACF I/ DMACSF I 確定 ，又稱為雙索引。

　　4 程序加載

　　調用 DMA 庫函數首先要在頭文件中包含 csl - dma. h 文件 ，文件中定義了一名為 DMA - Config 的結構體如：

　　typedef st ruct {

　　Uint16 dmacsdp ; DMA 通道控制寄存器

　　Uint16 dmaccr ; DMA 通道中斷寄存器

　　Uint16 dmacicr ; DMA 通道狀態寄存器

　　DMA - Adr Pt r dmacssal ; DMA 通道源起始地址（低字段）

　　Uint16 dmacssau ; DMA 通道源起始地址（高字段）

　　DMA - Adr Pt r dmacdsal ; DMA 通道目的地址（低字段）

　　Uint16 dmacdsau ; DMA 通道目的地址（高字段）

　　Uint16 dmacen ; DMA 通道數據單元數量寄存器

　　Uint16 dmacf n ; DMA 通道幀數寄存器

　　# if DMA DST AND SRC INDEX SU PPOR T

　　- - - - - -

　　對于 5509A ，5510 P G2

　　Uint16 dmacsfi ;

　　Uint16 dmacsei ;

　　Uint16 dmacdfi ;

　　Uint16 dmacdei ;

　　# else 對于 5509 ，5510 P G1

　　Uint16 dmacfi ; DMA 通道幀索引寄存器

　　Uint16 dmacei ; DMA 通道單元索引寄存器

　　# endif

　　} DMA - Config ;

　　在定義了結構體 DMA - Config 后 ，便可以在主程序中聲明所需的配置：

　　DMA - Config myconfig = {

　　。。。。。。

　　}

　　聲明配置結構后 ，需調用 DMA - open 函數初始化 DMA 句柄：

　　DMA - Handle myhDma ;

　　然后打開 DMA 通道 0 ：

　　myhDma = DMA - open （DMA - CHA0 ， 0） ;

　　調用 DMA - config 函數對 DMA 進行配置：

　　myconfig. dmacssal =

　　（DMA - Adr Pt r） （ （ （ Uint32） （ myconfig. dmacssal） 《 《 1）

　　&0xFFFF） ;

　　myconfig. dmacdsal =

　　（DMA - Adr Pt r） （ （ （ Uint32） （ myconfig. dmacdsal） 《 《 1）

　　0xFFFF） ;

　　配置通道：

　　DMA - config （ myhDma ， &myconfig） ;

　　調用 DMA - start 函數開始 DMA 傳送：

　　DMA - start （ myhDma） ;

　　等待 DMA 狀態寄存器的幀狀態位指示傳輸結束：

　　while （ ！ DMA - F GETH （ myhDma ，DMACSR ，FRAM E） ） {

　　}

　　關閉句柄：

　　DMA - close （ myhDma） ;

　　著重介紹了如何利用 DSP 的 DMA 控制器在系統中從 F IFO 向 SDRAM 傳輸數據 ，經實踐檢驗 ，此方法結構簡單、可靠性高 ，并實現了 DSP 對并行數據的高速采集 ，不僅在系統中得到了很好的應用 ，在其它需要實時數據采集系統中也有很廣泛的應用前景。