基于ADSP-BF561的车载多媒体系统

文章摘要：CAN总线、USB接口和I2C控制的设计CAN总线控制器设计CAN控制接口广泛应用于车内各控制部分,为了对各部分进行统一控制,在系统中设计了CAN总线控制器。采用了Philips公司的CAN总线控制器SJA1000芯片,他支持CAN2.0协议。SJA1000控制器采用了地址数据复用方式,在地址期,他通过地址锁存信号ALE控制SJA1000锁存D0～D7上的地址,为避免异步空间2中多个设备间的干扰,用BF561的地址线A2和nAMS2译码后作为地址锁存信号ALE,且用A2和nAMS2通过不同的译码逻辑产生片选信号nCS,用BF561的nARE和A2译码产生nRD信号,nAWE和A2译码产生nWD

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CAN总线、USB接口和I²C控制的设计

CAN总线控制器设计
CAN控制接口广泛应用于车内各控制部分,为了对各部分进行统一控制,在系统中设计了CAN总线控制器。采用了Philips公司的CAN总线控制器SJA1000芯片,他支持CAN2.0协议。SJA1000控制器采用了地址数据复用方式,在地址期,他通过地址锁存信号ALE控制SJA1000锁存D0～D7上的地址,为避免异步空间2中多个设备间的干扰,用BF561的地址线A2和nAMS2译码后作为地址锁存信号ALE,且用A2和nAMS2通过不同的译码逻辑产生片选信号nCS,用BF561的nARE和A2译码产生nRD信号,nAWE和A2译码产生nWD信号,使他们满足SJA1000的读写时序要求,其读写逻辑真值表见表1。

CAN总线应用于现场控制,干扰较强,数据传输采用差模传输,所以SJA1000的串行收发信号要经过转换接口PCA82C250转换为差模形式,增强抗干扰能力。当处理器要向CAN总线上某一设备发出命令时,将命令数据写入SJA1000控制器的发送缓冲区,其中前两个字节标志命令数据的发送地址和字节数,控制器将该信息转换成串行输出到CAN总线,总线上的设备根据地址信息来判断是否接收和响应命令。

USB接口和I²C控制的设计
为了支持即插即用设备,方便外设和系统之间进行数据交换,我们在系统中设计了USB接口,选用的控制芯片是CYPRESS公司推出的SL811HS,这是一款支持嵌入式应用,支持主/从模式和全速(12Mb/s),低速(115Mb/s)通信的USB控制芯片,当工作在主设备模式下,支持1.1协议,当工作在从设备模式下,支持2.0协议,但不支持高速传输。I²C控制部分采用了Philips公司的I²C总线PCA9564控制器,他支持主从模式的数据收发,处理器通过读写其内部四个寄存器的内容来控制I²C总线上的设备。

网口的设计

设计中采用了Standard Microsystems Corporation(SMSC)公司的以太网控制器LAN91C111芯片,他主要面向嵌入式应用的网口解决方案,内部有一个内存管理单元,可以有效地动态分配内存,减轻处理器的工作,支持同步和异步传输,系统中我们将其接入处理器异步空间1中。他的主要信号有地址信号A1～A15,数据信号D0～D31,地址使能信号ALE,字节使能信号nBE0～nBE3,复位信号Reset,中断请求信号INTR,读写使能信号nRD和nWR,他支持8位,16位和32位的数据传输,用字节使能信号nBE0～nBE3控制。网口和处理器的连接方案如图5所示。

图5网口原理图

GPS、GPRS、HFCK的设计
GPS、GPRS、HFCK功能是通过在BF561的UART接口上外接西门子最新推出的超紧凑设计GPS/GPRS组合模块实现,他集成了3频(900/1800/1900MHz)GSM/GPRS和GPS卫星导航接收器,其一版化设计(allonboard)使用户在使用GPS进行卫星定位的同时又可以使用GPRS/GSM功能实现GPRS,语音,传真,短信等通信功能。其中GPS部分将接收到的卫星信号通过UART口发送给处理器,再结合地图数据,用户可以得到实时准确的位置信息;系统中的HFCK功能是通过GPRS/GSM部分接收语音信号,经音频采集后进行噪声消除和回声抵消,获得较好的通话效果。其方案如图6所示。

图6GPS/GPRS部分原理图

结语

ADSP-BF561处理器是ADI公司Blackfin系列产品中的最新成员,他在BF531/2/3的基础上扩充了外部寻址空间,实现了32位外部数据交换,提供了更多的可编程管脚,特别是集成了两个内核和PPI视频处理接口,所有这些优点为功能强大的集音、视频处理,安全控制和娱乐于一体的复杂多媒体系统设计提供了优越条件,相信ADSP-BF561处理器的这些优点会很快在其他应用中展现出来。

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