基于DSP和X5165芯片的非易失性數據存儲設計

數字信號處理器（DSP）的應用日趨廣泛，而重要數據的非易失性保存問題常常是DSP應用中不可缺少的一部分。目前，非易失性的數據保存方法多采用EEPROM（電可擦可編程只讀存儲器）芯片。本文介紹的X5165芯片，可以較好地完成非易失性數據的保存問題。
在某型號交流伺服系統中，要求能夠隨時對各種參數設置進行非易失性保存。考慮到具有串行外設接口（Serial Peripheral Interface，SPI）的芯片使用簡單，占用PCB板面積小等優點，故，采用了XICOR公司生產的16kbit SPI EEPROM芯片來存儲重要數據。
1 TMS320LF2407A的串行外設接口簡介
TMS320LF2407A是TI公司開發生產的16位定點DSP。TMS320LF2407A采用CMOS工藝制造，工作頻率為40MHz，指令周期為25ns。其片內集成了豐富的資源，支持在線編程，非常便于開發設計，且價格低廉，已經進入了傳統單片機所占據的領域。
TMS320LF2407A器件，其片內資源包括了4個引腳的串行外設模塊。SPI是一個高速、同步串行I/O口，它允許長度可編程的位移入或者移出。通常，SPI用于DSP處理器和其它芯片之間的通信。它允許與帶SPI接口的各種類型的芯片相連。SPI的主/從操作也支持多處理器的通信。
TMS320LF2407A的SPI接口有以下特點：
（1）4個外部引腳：SPISOMI(SPI從動輸出/主動輸入引腳)，SPISIMO(SPI從動輸入/主動輸出引腳)，SPISTE(SPI從動發送使能引腳)，SPICLK(SPI串行時鐘引腳)。
（2）發送和接收操作可通過中斷或查詢方法來完成。
（3）可編程波特率，當頻率為40MHz時，波特率可達10Mbps。
（4）數據字長：1～16個數據位。
（5）4種時鐘方案（由時鐘極性和時鐘相位控制），如圖1所示。四種不同的時鐘方式如下：

?無延時的下降沿：串行外設接口在SPICLK信號下降沿發送數據，在SPICLK信號上升沿接收數據；
?有延時的下降沿：串行外設接口在SPICLK信號下降沿之前的半個周期時發送數據，在SPICLK信號下降沿接收數據；
?無延時的上升沿：串行外設接口在SPICLK信號上升沿發送數據，在SPICLK信號下降沿接收數據；
?有延時的上升沿：串行外設接口在SPICLK信號上升沿之前的半個周期時發送數據，在SPICLK信號上升沿接收數據。
（6） 同時接收和發送操作。
2 硬件連接電路
X5165的主要特點如下：（1）可編程的看門狗定時器；（2）工作電壓管理，并產生復位信號；（3）SPI接口，波特率可達2Mbps；（4）數據塊鎖定功能和片內偶然性的寫保護功能等。
TMS320LF2407A能與多片不同種類的帶SPI接口的芯片相連。本文給出了該芯片與X5165的硬件連接，如圖2所示。通過SPISIMO引腳發送數據，SPISOMI引腳接收數據，SPICLK引腳發送時鐘信號。兩個IO引腳IOPB4、IOPB5用來控制（寫保護）和片選信號。