YHFT-DSP GPIO部件的设计实现及其应用研究
发布时间：2022-01-14 03:06
近年来数字信号处理器（DSP）发展迅速,已广泛应用于通信、军事、控制、家电等众多领域。随着应用需求的发展,使用较少的片上硬件资源实现与各种类型外部设备的灵活通信,已成为DSP通信接口的关键技术之一。由于通用输入/输出（General-Purpose Input/Output, GPIO）可实现专用接口无法实现的、软件控制的输入和（或）输出信号的功能。因此,越来越多的DSP片上集成了GPIO部件,以便于与各种外部设备进行数据通信。YHFT-DSP是我们自主设计的一款高性能32位DSP,主频可达300MHz。本文立足于YHFT-DSP芯片的系统功能需求,构建出GPIO部件的功能结构并研究其应用。该GPIO部件功能丰富多样,配置灵活,为YHFT-DSP提供了16个通用I/O,且每个管脚都是双向的,可以独立地配置为输出或输入。作为输出管脚时端口上最大速率可达25Mbps,作为输入管脚时可以在直通模式和逻辑模式下工作,从而作为EDMA的同步事件和CPU的外部中断。配置的灵活性和工作模式的多样性很好地拓展了YHFT-DSP的应用范围。本文主要研究的内容有以下几个方面:1.根据芯片系统设计要求以及G...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 相关研究
1.3 本文主要工作
1.4 论文结构
第二章 YHFT-DSP体系结构及I/O接口研究
2.1 YHFT-DSP体系结构
2.2 I/O接口概述
2.2.1 I/O接口概念
2.2.2 I/O端口编址方式
2.2.3 I/O数据传送方式
2.2.4 I /O接口的分类
2.3 YHFT-DSP中的GPIO特点
2.4 本章小结
第三章 YHFT-DSP GPIO部件的系统设计
3.1 YHFT-DSP GPIO部件功能
3.2 GPIO控制寄存器
3.3 GPIO总体结构
3.3.1 工作流程
3.3.2 结构划分
3.3.3 GPIO外部接口
3.4 本章小结
第四章 YHFT-DSP GPIO逻辑实现
4.1 同步逻辑
4.2 控制寄存器读/写逻辑
4.2.1 控制寄存器读/写逻辑的内容
4.2.2 控制寄存器读/写逻辑的实现
4.3 输入/输出逻辑
4.3.1 输入/输出逻辑的内容
4.3.2 输入/输出逻辑实现
4.4 沿检测逻辑
4.4.1 沿检测逻辑功能
4.4.2 沿检测逻辑实现
4.5 中断产生逻辑
4.5.1 直通模式
4.5.2 逻辑模式
4.6 本章小结
第五章 YHFT-DSP GPIO的功能验证与逻辑综合
5.1 功能验证方法
5.2 GPIO的功能验证
5.2.1 模块级验证
5.2.2 部件级验证
5.2.3 系统级验证
5.2.4 代码覆盖率的测试
5.3 GPIO的逻辑综合
5.3.1 GPIO的逻辑综合
5.3.2 综合结果
第六章 YHFT-DSP GPIO的应用研究
6.1 利用GPIO 模拟I2C协议
6.1.1 I2C总线工作原理
6.1.2 I2C协议
6.1.3 I2C数据传送格式
6.1.4 GPIO模拟I2C协议
6.2 利用GPIO 实现YHFT-DSP与LCM的通信
6.2.1 液晶显示模块OCM4X8C的性能
6.2.2 OCM4X8C的时序
6.2.3 硬件接口电路的设计
6.2.4 软件设计及其实现的内容
6.3 利用GPIO实现YHFT-DSP与PS/2 键盘的通信
6.3.1 标准键盘工作原理
6.3.2 YHFT-DSP于PS/2 间的硬件连接
6.3.3 软件设计及其实现的内容
6.4 本章小结
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录A GPIO模拟I2C协议程序
附录B GPIO与LCM间通信的软件程序
附录C GPIO与PS/2 键盘间通信的软件程序
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TMS320C6713的液晶显示模块接口的实现[J]. 厚琳,王明泉,李博,黎泽清. 液晶与显示. 2009(02)
[2]基于GPIO实现SD总线读取技术研究与实现[J]. 姚杰,万继光. 小型微型计算机系统. 2008(10)
[3]基于Windows CE的GPIO键盘驱动设计与实现[J]. 赵振中,徐家恺. 科学技术与工程. 2008(06)
[4]基于DSP的液晶图文显示技术[J]. 王海涛,刘兆甲,张文明,王滨. 液晶与显示. 2008(01)
[5]基于8031的通用控制器输入输出电路设计[J]. 张宏,张德泉. 科技信息(科学教研). 2008(03)
[6]基于DSP的串口扩展[J]. 张祖平,严新荣. 舰船电子工程. 2007(05)
[7]嵌入式系统中可配置式GPIO模拟SPI总线方法的设计与实现[J]. 邓彬伟. 电子技术. 2007(Z1)
[8]基于标准单元ASIC设计的综合优化综述[J]. 胡春媚,江东,马剑武,陈书明,郭阳. 计算机工程与科学. 2005(04)
[9]单片机系统中PS/2键盘驱动程序设计[J]. 郑炜,须文波,胡晋. 单片机与嵌入式系统应用. 2005(04)
[10]通用接口控制器GPIOWB IP核设计与实现[J]. 张建民,沈胜宇,宋廷强,高树静,李思昆. 微电子学与计算机. 2004(06)
硕士论文
[1]X-DSP多功能音频串口的设计与实现[D]. 江双双.国防科学技术大学 2009
[2]基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究[D]. 曹卫芳.山东科技大学 2005
本文编号：3587682
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 相关研究
1.3 本文主要工作
1.4 论文结构
第二章 YHFT-DSP体系结构及I/O接口研究
2.1 YHFT-DSP体系结构
2.2 I/O接口概述
2.2.1 I/O接口概念
2.2.2 I/O端口编址方式
2.2.3 I/O数据传送方式
2.2.4 I /O接口的分类
2.3 YHFT-DSP中的GPIO特点
2.4 本章小结
第三章 YHFT-DSP GPIO部件的系统设计
3.1 YHFT-DSP GPIO部件功能
3.2 GPIO控制寄存器
3.3 GPIO总体结构
3.3.1 工作流程
3.3.2 结构划分
3.3.3 GPIO外部接口
3.4 本章小结
第四章 YHFT-DSP GPIO逻辑实现
4.1 同步逻辑
4.2 控制寄存器读/写逻辑
4.2.1 控制寄存器读/写逻辑的内容
4.2.2 控制寄存器读/写逻辑的实现
4.3 输入/输出逻辑
4.3.1 输入/输出逻辑的内容
4.3.2 输入/输出逻辑实现
4.4 沿检测逻辑
4.4.1 沿检测逻辑功能
4.4.2 沿检测逻辑实现
4.5 中断产生逻辑
4.5.1 直通模式
4.5.2 逻辑模式
4.6 本章小结
第五章 YHFT-DSP GPIO的功能验证与逻辑综合
5.1 功能验证方法
5.2 GPIO的功能验证
5.2.1 模块级验证
5.2.2 部件级验证
5.2.3 系统级验证
5.2.4 代码覆盖率的测试
5.3 GPIO的逻辑综合
5.3.1 GPIO的逻辑综合
5.3.2 综合结果
第六章 YHFT-DSP GPIO的应用研究
6.1 利用GPIO 模拟I2C协议
6.1.1 I2C总线工作原理
6.1.2 I2C协议
6.1.3 I2C数据传送格式
6.1.4 GPIO模拟I2C协议
6.2 利用GPIO 实现YHFT-DSP与LCM的通信
6.2.1 液晶显示模块OCM4X8C的性能
6.2.2 OCM4X8C的时序
6.2.3 硬件接口电路的设计
6.2.4 软件设计及其实现的内容
6.3 利用GPIO实现YHFT-DSP与PS/2 键盘的通信
6.3.1 标准键盘工作原理
6.3.2 YHFT-DSP于PS/2 间的硬件连接
6.3.3 软件设计及其实现的内容
6.4 本章小结
结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录A GPIO模拟I2C协议程序
附录B GPIO与LCM间通信的软件程序
附录C GPIO与PS/2 键盘间通信的软件程序
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于TMS320C6713的液晶显示模块接口的实现[J]. 厚琳,王明泉,李博,黎泽清. 液晶与显示. 2009(02)
[2]基于GPIO实现SD总线读取技术研究与实现[J]. 姚杰,万继光. 小型微型计算机系统. 2008(10)
[3]基于Windows CE的GPIO键盘驱动设计与实现[J]. 赵振中,徐家恺. 科学技术与工程. 2008(06)
[4]基于DSP的液晶图文显示技术[J]. 王海涛,刘兆甲,张文明,王滨. 液晶与显示. 2008(01)
[5]基于8031的通用控制器输入输出电路设计[J]. 张宏,张德泉. 科技信息(科学教研). 2008(03)
[6]基于DSP的串口扩展[J]. 张祖平,严新荣. 舰船电子工程. 2007(05)
[7]嵌入式系统中可配置式GPIO模拟SPI总线方法的设计与实现[J]. 邓彬伟. 电子技术. 2007(Z1)
[8]基于标准单元ASIC设计的综合优化综述[J]. 胡春媚,江东,马剑武,陈书明,郭阳. 计算机工程与科学. 2005(04)
[9]单片机系统中PS/2键盘驱动程序设计[J]. 郑炜,须文波,胡晋. 单片机与嵌入式系统应用. 2005(04)
[10]通用接口控制器GPIOWB IP核设计与实现[J]. 张建民,沈胜宇,宋廷强,高树静,李思昆. 微电子学与计算机. 2004(06)
硕士论文
[1]X-DSP多功能音频串口的设计与实现[D]. 江双双.国防科学技术大学 2009
[2]基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究[D]. 曹卫芳.山东科技大学 2005
本文编号：3587682
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