1引言
    在DSP(Digital Signal Processor)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通信與控制接口設(shè)計(jì)占有十分重要的地位，直接影響系統(tǒng)DSP功能的實(shí)現(xiàn)。選擇合適的微控制器和DSP芯片構(gòu)造低速率話音編解碼DSP系統(tǒng)，不僅可以給DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來一定的靈活性，最大限度地減小系統(tǒng)的硬件體積和實(shí)現(xiàn)成本，同時(shí)也給系統(tǒng)的通信與控制接口設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。采用AT89C51和TMS320C548構(gòu)造低速率話音編解碼DSP系統(tǒng)，一方面可以利用AT89C51的異步通信口、I/O引腳及其2個(gè)外部中斷，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控通信接口和信道通信接口。另一方面又可以利用TMS320C548的主處理器并行通信口（HPI），方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的通信與控制接口，使系統(tǒng)DSP芯片從繁雜的通信與控制中解脫出來，更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的DSP功能。低速率話音編解碼DSP系統(tǒng)的監(jiān)控通信接口，可直接選用AT89C51的異步通信口RXD（P3.0）和TXD（P3.1）實(shí)現(xiàn)。信道通信接口，則可選取AT89C51的I/O引腳和2個(gè)外部中斷實(shí)現(xiàn)。具體地，可選取話音激活VAD(P2.0)，發(fā)送數(shù)據(jù)使能TXEN（P2.1），發(fā)送時(shí)鐘TCLK（P3.2），發(fā)送數(shù)據(jù)TXD（P2.3），接收數(shù)據(jù)使能RXEN（P2.2），接收時(shí)鐘RCLK（P3.3）和接收數(shù)據(jù)RXD（P2.4），共7根接口線實(shí)現(xiàn)。由信道通信接口的數(shù)據(jù)接收時(shí)鐘RCLK和數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)鐘TCLK，分別驅(qū)動(dòng)AT89C51的2個(gè)外部中斷，通過外部中斷，實(shí)現(xiàn)信道數(shù)據(jù)每一比特的發(fā)送和接收。再利用AT89C51強(qiáng)大的比特操縱能力，實(shí)現(xiàn)DSP系統(tǒng)話音壓縮數(shù)據(jù)傳輸過程中的幀同步。因此，DSP系統(tǒng)的通信與控制接口設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)內(nèi)部的通信與控制接口設(shè)計(jì)。��
2DSP系統(tǒng)內(nèi)部通信與控制接口的設(shè)計(jì)
    DSP系統(tǒng)內(nèi)部通信與控制接口設(shè)計(jì)的目標(biāo)是：解決DSP系統(tǒng)內(nèi)通信處理機(jī)AT89C51與系統(tǒng)DSP芯片TMS320C548之間的話音壓縮數(shù)據(jù)與控制信號(hào)的交互問題�？梢酝ㄟ^TMS320C548的主處理器并行口HPI實(shí)現(xiàn)。接口設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容包括：
    (1)硬件設(shè)計(jì)考慮到3.3 V電源供給的TMS320C548與5 V電源供給的AT89C51存在信號(hào)電平的差異，需要加入信號(hào)電平轉(zhuǎn)換電路，可以采用74FCT16245T實(shí)現(xiàn)。具體的信號(hào)連接關(guān)系，可采用如圖1所示的連接方式實(shí)現(xiàn)。內(nèi)部通信與控制接口信號(hào)的時(shí)序，如圖2所示。
    (2)軟件設(shè)計(jì)DSP系統(tǒng)內(nèi)部通信與控制接口軟件設(shè)計(jì)的目標(biāo)是：根據(jù)通信與控制接口信號(hào)的時(shí)序關(guān)系；接口控制信號(hào)與所實(shí)現(xiàn)的功能間的關(guān)系（見表1）；AT89C51對(duì)HPI口各控制寄存器位的操作權(quán)限及其所實(shí)現(xiàn)的功能（見表2～表4）；由AT89C51實(shí)現(xiàn)對(duì)HPI口控制寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和地址寄存器控制編程，完成包括話音壓縮數(shù)據(jù)和控制信號(hào)數(shù)據(jù)包的讀出與寫入，實(shí)現(xiàn)AT89C51和TMS320C548間的數(shù)據(jù)交互。AT89C51占用TMS320C548內(nèi)部數(shù)據(jù)單元的地址范圍為0x1000H～0x1027H，共40個(gè)字。��

    具體地，AT89C51可以寫入TMS320C548內(nèi)部數(shù)據(jù)單元的地址范圍是0x1000H～0x1013H，讀出的地址范圍是0x1014H～0x1027H。由于AT89C51對(duì)TMS320C548內(nèi)部數(shù)據(jù)單元的讀寫操作，數(shù)據(jù)單元的地址具有自動(dòng)后增/預(yù)增的功能，因此對(duì)TMS320C548內(nèi)部數(shù)據(jù)單元進(jìn)行寫操作時(shí)，預(yù)寫入HPI口地址寄存器HPIA的初始化地址是0x0FFFH。對(duì)TMS320C548內(nèi)部數(shù)據(jù)單元進(jìn)行讀操作時(shí)，預(yù)寫入HPI口地址寄存器HPIA的初始化地址是0x1014H。��

    注：AT89C51寫訪問TMS320C548HPI口控制寄存器HPIC時(shí)，寫入的先后2個(gè)字節(jié)要一致。
    AT89C51與TMS320C548構(gòu)成主從方式的通信關(guān)系。其中，AT89C51為主機(jī)，TMS320C548為從機(jī)。數(shù)據(jù)交互以數(shù)據(jù)包的方式進(jìn)行。數(shù)據(jù)交換的過程如下：AT89C51將要發(fā)送給TMS320C548的數(shù)據(jù)包放到固定的內(nèi)部數(shù)據(jù)單元（地址為：0x1000H～0x1013H），然后置TMS320C548HPI口控制寄存器HPIC的DSPINT位1，通過中斷TMS320C548完成數(shù)據(jù)包的發(fā)送。AT89C51接收 TMS320C548的數(shù)據(jù)包，采用查詢方式。AT89C51通過寫內(nèi)部數(shù)據(jù)單元（特定的地址）一個(gè)特定的值，然后中斷TMS320C548的數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)查詢命令的發(fā)出。TMS320C548將要發(fā)送給AT89C51的數(shù)據(jù)包放到內(nèi)部數(shù)據(jù)單元0x1014H～0x1027H，然后，置控制線HINT線低電平應(yīng)答AT89C51的查詢。AT89C51通過置TMS320C548HPI口控制寄存器HPIC的HINT位1，恢復(fù)HINT控制線高電平，然后從TMS320C548的內(nèi)部數(shù)據(jù)單元讀取數(shù)據(jù)。完成一次完整的查詢過程。TMS320C548的響應(yīng)時(shí)間小于一個(gè)話音幀的數(shù)據(jù)處理時(shí)間。數(shù)據(jù)包的大小為40 b，其中，4 b用作查詢命令的設(shè)定和數(shù)據(jù)包的安全保護(hù)。DSP系統(tǒng)內(nèi)部通信與控制接口的數(shù)據(jù)處理流程，如圖3所示。
    這里給出了AT89C51接收TMS320C548發(fā)送數(shù)據(jù)的程序清單。��

3實(shí)現(xiàn)與結(jié)果
    按上述設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的低速率話音編解碼DSP系統(tǒng)的通信與控制接口，在試驗(yàn)板上實(shí)現(xiàn)表明：DSP系統(tǒng)內(nèi)部通信與控制接口的設(shè)計(jì)是切實(shí)可行的，具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。��

參考文獻(xiàn)

［1］戴逸民，梁曉雯，裴小平�被�于DSP的現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2002��105～118��
［2］Budagavi M，Jerry Gibson D�盨peech Codingin Mobile Radio Communications��［J］�豹狿roceedings of the IEEE，1998，86(7)：1402～1411�豹�
［3］王炳錫�闭Z音編碼［M］.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2002��257～286