双口RAM在DSP与ICCD通信系统中的应用
摘要：提出了利用双口RAM实现高时间分辨率光谱测量系统中DSP与ICCD并行接口的设计方案。以确保使双方的高速通信。介绍了双口RAM器件IDT7007的原理与使用规划，并针对方案，给出了接口电路和软件流程。针对二者交换数据的仲裁方式，提出了解决冲突争端的方法。整体系统通过调试，证明文中采取的中断，忙逻辑，软件协调三种模式，有效解决了两个系统之间的通信争端。信息处理系统与ICCD可良好协调工作，系统运行稳定，构成合理，保证了整体系统的实时性。
关键词：双口RAM；DSP；IDT7007；ICCD
0 引言
增强型电荷耦合器件(Intensified Charge Coupled Device，简称ICCD)作为一种数据采集部件，因其采集光谱数据量大，快门时间达ns级，采集速率高的共模电感器特点，在高时间分辨率光谱系统中应用较广。在高分辨率光谱测量分析系统中，为了与ICCD子系统实时通信，及时处理IC-CD子系统采集到的信息，作为实时信息处理器件的DSP子系统必须与ICCD子系统采取一种高速的并行接口方案，常用的串口通信不可能满足这样的要求，而USB口通信模式则显得比较复杂，DSP系统中常用的FIFO存储器不能满足双向读取的需求。因此在实际的双机通信系统中，一般通过双口RAM实现并口通信。双口RAM具有以下优越的性能特点：
(1)两套完全独立的数据线、地址线、读／写控制线，允许两个CPU对双端口存储器的同一单元进行同时存取；
(2)有两套完全独立的中断逻辑来实现两个CPU之间的握手控制信号；
(3)具有两套独立的“忙”逻辑，保证两个CPU同时对同一单元进行读／写操作的正确性；
(4)兼容性强，读／写时序与普通单端口存储器完全一样，存取速度几乎可以满足各种CPU的要求。
因此。我们采用了双口RAM来实现DSP子系统与ICCD子系统之间的高速通信。
1 双口RAM器件IDT7007介绍
1．1 器件简介
IDT7007是美国IDT公司采用高性能的CMOS工艺生产的高速32 k×8 bit双端口静态RAM，典型功耗850 mW；最大存取时间：15 ns；工作环境：-45℃～+85℃；工作电压：5 V±10％。它可以作为8位双口RAM单独使用，也可以进行位扩展，将数据线扩展到16 Bit，甚至更宽。这样组成的双口RAM系统可以全速运行，而且无须任何额外的附加逻辑。IDT7007提供的地址线，控制线以及模压电感I／O线是完全独立的两个接口，支持对器件的任何存储空间进行完全异步的读写操作。
1．2 器件使用
单片使用、不进行位扩展时，IDT7007的真值表如表1：
X：无关；H：逻辑高；L：逻辑低。
2 接口电路设计
系统中，ICCD子系统负责数据采集，DSP子系统负责信息处理。ICCD采集光谱数据，将数据写入到双口RAM的指定存储单元。DSP再将双口RAM中的数据转移入内存储电感单位器，进行分析处理，以及其他运算。
双口RAM与DSP芯片之间，我们采取8位数据线的接口宽度，地址线12位，可寻址空间应为32 k×8 bit。
ICCD通过一条数据线与信息处理系统上的扩展接插板相连。二者间接口信号定义如表2：
二者之间的电路框图如图1。
如图1所示，双口RAM的左端与DSP相连，作为DSP系统的扩展存储器，共同构成了信息处理系统。双口RAM的右端，与ICCD子系统相连，也可以认为是ICCD子系统的一个外存储器。为了保护ICCD子系统的处理器，我们在双口RAM和ICCD之间加了总线收发器SN74LVCC3245，对信号进行隔离与调理电平。
3 信息处理系统与ICCD交换数据的仲裁方式
对于整个系统来说，两个子系统之间合适的仲裁方式是极为重要的。处理不好数据交换的仲裁。就会使两个系统之间发生冲突。比如当DSP系统对双口RAM的一个存储单元进行写操作时，ICCD系统也对这个单元写入数据，就必然导致写操作的错误。抑或是当ICCD系统对双口RAM的某一存储单元进行读取时，DSP也对这个单元读操作，就会造成读数据的错误。我们采取了三种有效的仲裁方式，用于解决两个系统之间的通信争端：
(1)中断方式：双口RAM提供了一种特殊的中断方式，有别于其他芯片的中断。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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