基于雷达成像算法仿真的DSP系统的设计与实现

摘要

随着集成电路技术的发展,各种新型大规模和超大规模集成电路不断涌现。集成电路技术与计算机技术结合在一起使得数字信号处理系统的功能越来越强大。DSP技术就是基于VLSI技术和计算机技术发展起来的一门重要技术。由于DSP芯片的运算速度很高,因此可以应用到对实时性要求很高的领域,如雷达成像的数据处理部分。DSP芯片作为本系统的核心器件,本文首先对它的选择和它的硬件结构作了详细的说明。为下面的DSP最小系统的设计做好了铺垫。由于单独的一个DSP芯片是无法工作的,因此在对DSP芯片介绍之后,本文对DSP的最小系统的设计与实现进行了讨论,分析了DSP最小系统的各个组成部分,并且完成了各部分的设计与实现的工作。在完成了DSP最小系统的设计之后,本文重点论述了DSP外部存储器的扩展,UART串口的设计,还有与它们相关的缓冲器的设计。由于雷达成像算法的仿真数据需要通过UART串行口来实现从PC机硬盘到DSP的外部存储器的数据传输,因此这部分是本课题的重点,也是本课题的意义所在。在本课题中UART串口是用TL16C550C和MAX3238两个芯片来实现的。在系统全部设计完成以后,本文论述了如何对本系统进行调试。首先调试DSP芯片,然后调试UART串口。其中UART串口调试程序的设计思想是和雷达成像的仿真数据在DSP与PC机之间的传送方式密切相关的。这样,本调试程序就能很好的模拟雷达成像仿真数据在PC和DSP之间的传送。程序调通之后本课题的目的即可达到,实现了可用于雷达成像算法仿真的DSP系统。

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 合成孔径雷达的现状和发展趋势

1.3 DSP的现状和发展趋势

1.4 DSP系统设计的基本框架

1.5 课题的主要研究内容及安排

1.6 本章小结

第2章 系统核心芯片 TMS320VC5402 的硬件特性

2.1 DSP综述

2.2 DSP芯片选择

2.3 TMS320VC5402 芯片的硬件特性

2.3.1 总线结构

2.3.2 内部存储器

2.3.3 中央处理器CPU

2.3.4 数据存储器寻址

2.3.5 程序存储器寻址

2.3.6 流水线操作

2.3.7 片上外设

2.3.8 外部总线接口

2.3.9 IEEE 1149. 1 标准的逻辑扫描电路

2.4 本章小结

第3章 DSP最小系统设计

3.1 本部分的总体框架

3.2 电源芯片的选择与DSP供电电路的设计

3.3 复位电路的设计

3.4 时钟电路的设计

3.5 本章小结

第4章 DSP外部存储器的扩展和串行通信接口

4.1 DSP的外部存储器扩展

4.1.1 片外扩展的数据存储器SRAM

4.1.2 片外扩展的程序存储器FLASH

4.1.3 CY7C1021BV33 和AM29LV800B的连接方法

4.2 缓冲器BUFFERS

4.2.1 数据总线缓冲芯片：SN74LVTH16245

4.2.2 地址总线缓冲芯片：SN74LVTH16244

4.2.3 缓冲器芯片的连接原理图

4.3 DSP和PC的接口UART

4.3.1 异步通信芯片TL16C550C的引脚介绍

4.3.2 异步通信芯片TL16C550C的内部结构

4.3.3 异步通信芯片TL16C550C的内部寄存器

4.3.4 TL16C550C的控制电路的设计和外部晶振的选择

4.4 本章小结

第5章 本系统调试和结果

5.1 器件的焊接与电路板的检测

5.2 系统的调试及结果

5.2.1 DSP的核心芯片的调试

5.2.2 DSP系统串口调试和调试结果

5.3 本章小结

结论

参考文献

致谢

个人简历