Realisierung eines Signalprozessorsystems mit 2 Prozessoren und integrierter Entwicklungsumgebung (PDF)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Aufgabe dieser Diplomarbeit war es, eine Entwicklungsumgebung für einen digitalen Signalprozessor zu erstellen. Verwendung findet dabei ein DSP56002 von Motorola mit 40MHz Taktfrequenz (20 MIPS), das Entwicklungssystem wird mit Hilfe einer RS232-Schnittstelle mit einem PC verbunden. Die Software auf dem PC wurde unter dem Betriebssystem Windows implementiert.
Das Einsatzgebiet des Systems liegt vor allem in der Lehre, es soll die Möglichkeit bieten, mit möglichst wenig Schritten einfache Programme für einen DSP zu erstellen. Um allerdings auch für komplexere Anwendungen genug Möglichkeiten anzubieten, wird großer Wert auf die flexiblen Erweiterungsmöglichkeiten gelegt.
In der einfachsten Ausbaustufe wird ein DSP56002 im Single-Chip-Betrieb (also ohne externen Speicher) unterstützt, in der Maximalausbaustufe eine Erweiterung auf 192Kx24 Bit-Worte statisches RAM und Unterstützung eines zweiten DSP56002, der als echter Parallelprozessor arbeiten kann. Die Aufrüstung orientiert sich am Stand der sogenannten Plug&Play-Technik - d.h. die Erweiterungen werden eingesetzt und automatisch erkannt.
Die Ausbaustufe mit einem Signalprozessor sollte nahtlos in den Betrieb mit einem zweiten DSP übergehen, d.h. die Software bietet für beide DSPs adäquate Debugging- und Entwicklungsmöglichkeiten.
Funktionsumfang
Die DSPs sollen mit der vollen Arbeitsgeschwindigkeit von 40MHz arbeiten, als externer Basistakt wird ein 1MHz-Takt eingesetzt, der durch die interne PLL multipliziert wird. Dadurch ist eine Systemerweiterung auf den DSP56002 mit 66MHz prinzipiell denkbar .Der Speicherzugriff soll mit voller Geschwindigkeit - also 0 Waitstates ¿ erfolgen.
Der Speicher steht beiden Signalprozessoren gleichermaßen zur Verfügung, eine Busüberwachung verteilt den globalen Bus auf die DSPs. Die Kornmunikation und Synchronisation der beiden Parallel-DSPs kann über den gemeinsamen Speicher (Semaphoren) oder über Interruptsignale erfolgen.
Um dem DSP-System eine Anbindung an die Außenwelt zu ermöglichen, wird ein flexibler Port zum Anschluß von AD-/DA-Umsetzern bereitgestellt, sowie eine zusätzliche serielle RS232-Schnittstelle für den DSP#1.
Der Port zum Anschluß von Analog-Einheiten bietet eine volle 24-Bit-Busanbindung, unterstützt ADUs und DAUs - auch in Mehrkanalausführung -, ist für beide DSPs nutzbar und die maximale Abtastfrequenz wird nur durch den Systemtakt der DSPs begrenzt (theoretisch 10MHz).
Durch die zusätzliche [...]