数码相框毕业论文1(6)

重庆邮电大学本科毕业设计（论文）

第三章 数码相框系统的硬件设计

第一节 系统硬件结构

数码相框系统硬件结构框图如图3.1所示。

图3.1 数码相框系统硬件结构框图

系统以ADSP-BF533为核心，其硬件电路的设计除了包含基本的电源电路、时钟复位电路、JTAG接口电路的设计之外，还包含SD卡接口电路，TFT-LCD接口电路以及ADl836接口电路的设计，下面具体介绍。

第二节 核心处理器模块

系统选用ADSP—BF533作为核心处理器，这部分电路的设计主要包括以下几个部分： (1)时钟电路。

ADSP-BF533可以使用外部时钟，也可以使用内部振荡电路。本系统采用的是内部振荡电路外接晶振的方式，晶振连接到CLKIN和XTAL之间，并与两个电容相连，如图3.2所示。

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图3.2 数字时钟

27MHz晶振产生方波信号输入到DSP中，由DSP内部PLL倍频产生内核时钟和系统时钟。 (2)电源电路。

系统采用2节五号电池串联供电，总的电池电量为4000mAh，标准输出电压为3V。先采用升压式的DC．DC芯片TPS61030将3V升到5．0V，再使用双端输出电源芯片TPS73HD301产生3.3V和1.2V的电压，供ADSP-BF533的外设和内核使用。电源转换电路如图3.3所示。

图3.3 电源电路

(4)JTAG接口电路。

ADSP-BF533提供了一个IEEE 1149.1JTAG测试访问端口。本系统采用14针接口的标准，如图3.4所示。

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图3.4 JTAG接口电路

(3)复位电路。

本系统采用专用复位芯片IMP811实现手动复位，如图3.5所示。

图3.5 复位电路

第三节 SD卡接口

SD卡是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。由日本松下、东芝及美国SanDisk公司于1999年8月共同开发研制。大小犹如一张邮票的SD记忆卡，重量只有2克，但却拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性等特点，而且能够保证数据资料的安全保密。目前已经广泛地应用于便携式装置上，例如数码相机、数码摄像机、PDA及手机等数码产品。

SD卡有两种可选的通讯协议：SD模式和SPI模式。SD模式是SD卡标准的读写方式，采用四条数据线并行传输数据，数据传输速率高，但是传输协议复杂；SPI总线模式只有一条数据传输线，数据传输速率较低，但传输协议简单，易于实现。在SD卡数据读写时间要求不是很严格的情况下，选用SPI模式可以说是一种最佳的解决方案。

ADSP．BF533内部集成了～个SPI接口，它可提供处理器与各种SPI兼容外设之间的无缝连接。ADSP．BF533的SPI接口具有以下特点：

(1)支持全双工操作；

(2)ADSP．BF533可以作为SPI主机，也可以作为从机；

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(3)支持DMA模式，发送和接收共用一个DMA通道； (4)波特率、时钟极性和相位均可编程控制。

本系统中，ADSP-BF533通过SPI接口直接与SD卡座接口相连接，如图3．6所示，ADSP-BF533作为主设备，输出时钟信号和从设备的选择信号。

图3.6 SD卡接口电路

第四节 TFT-LCD接口

一、PPI接口介绍

PPI接口是Blackfin系列处理器新推出的一种外部接口，全称为并行外围接口，是数据高速传输专用的半双工通道。该接口包括16位的数据传输线、3个同步信号和一个时钟信号，具有以下特点：

(1)不需要地址线配合，直接与DMA通道整合，读写数据时自动地址增减。 (2)具有帧同步信号，不产生读信号和写信号。PPI提供的3个同步信号均是帧同步信号，每帧数据传输前产生一个高电平的同步信号。这些同步信号配置灵活，可根据设计要求配置为0、1个或者3个同步信号。

(3)时钟信号配置灵活。时钟作为输入信号，既可直接由外部时钟源提供，也可以由DSP自身系统时钟分频输出后再作为输入时钟，最高频率为系统时钟频率的一半，该时钟信号决定PPI传输的速度。

(4)数据传输宽度可以灵活设定，可设置为8位～16位8种数据宽度。PPI的16位数据线中高12位与ADSP-BF533的PF4～PFl5(Program flag，可编程标志)复用，低4位是专用数据线PPI0～PPI3。当数据带宽不足16位时，未被复用的管脚可以作其它用途使用。

由于PPI具有独立的时钟和同步信号，可以直接连接并行AD、并行DA、视频编解码器、液晶显示器以及其它并行外设。

二、TFT-LCD与ADSP-BF533的连接

薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)具有重量轻、平板化、低功耗、无辐射、

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易于实现全彩色显示等特点，目前已被广泛地应用在便携式电脑、数码摄录相机、PDA移动通讯工具等众多领域。

图3.7 TFT-LCD接口电路

本系统中的TFT-LCD是型号为TS35NDl501的24位真彩数字屏，它的屏幕大小为3.5英寸，能够显示320×240大小的RGB图像。ADSP-BF533通过PPI口与TS35NDl501相连，如图3．7所示。TS35NDl501的数据是以8位RGB方式传入的，显示一个点时，先传送8位R信号，再传送8位G信号，最后是8位B信号，因此只需要8根PPI数据线，TFT屏的、场同步信号线可直接连接在PPI的帧同步信号线PPI—FSl和PPI-FS2上。

第五节 外部存储器接口

一、SDRAM与ADSP-BF533的连接

SDRAM(同步动态随机存储器)具有随机读写速度快，写入数据之前不需要进行擦除的特点，在嵌入式系统中通常用来存储临时数据。本系统采用M48LC4M16ATG-75，其容量为32M。

ADSP-BF533内部集成的外部总线接口单元(EBIV)可提ADSP-BF533与SDRAM的无缝连接，它最多支持4个SDRAM banks，每个bank容量可以达到128MBytes。图3.8是ADSP-BF533与SDRAM的连接框图，表3.1对各引脚功能进行了描述。

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