來源：微計算機(jī)信息 作者：盛惠興 芮雄麗

摘要：AD73360是一主要適用于工業(yè)電表和多路輸入系統(tǒng)的可編程三相電量測量IC器件。本文簡單介紹了它的功能特點(diǎn)，詳細(xì)說明了通過其同步串行口與 TMS320F206定點(diǎn)DSP的軟硬件接口設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：AD73360 A/D轉(zhuǎn)換 DSP TMS320F206

0 引言
電力系統(tǒng)本身的特點(diǎn)決定了在對其數(shù)據(jù)采集時各路要保持嚴(yán)格的同步性。普通的AD 轉(zhuǎn)換器件由于內(nèi)部共用一個轉(zhuǎn)換電路或沒有保持電路，不能保證各路數(shù)據(jù)同步，通常只能通過增加外部電路的方法達(dá)到各路數(shù)據(jù)的同步性，這樣難免使整個系統(tǒng)電路變的復(fù)雜，增加了開銷。AD73360 由于各路自帶轉(zhuǎn)換電路，路與路之間的聯(lián)系只是共用一個串行口，所以保證了各路采樣轉(zhuǎn)換的同步性，極適合電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。就微處理器而言，51系列和96系列是電力系統(tǒng)設(shè)備中最常用的。目前，由于電力系統(tǒng)對設(shè)備實(shí)時性、計算能力及大數(shù)據(jù)量等各方面要求的不斷提高，這些器件在計算能力和實(shí)時性上，已不能很好的適應(yīng)系統(tǒng)要求。于是DSP處理器以其ns級指令系統(tǒng)和哈佛結(jié)構(gòu)顯著的計算能力和實(shí)時性逐漸滲透到電力系統(tǒng)中來。本文就AD73360和TMS320F206定點(diǎn)DSP的接口設(shè)計作了詳細(xì)的介紹，實(shí)現(xiàn)了基于TMS320F206的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集。

1 AD73360簡介
AD73360是ADI公司新近推出的可編程通用6通路16位精度的串行模擬輸入前端處理器，是一主要適用于工業(yè)電表或多路輸入系統(tǒng)的三相電量測量IC器件。它的主要特點(diǎn)是：
(1) 6通路間相互隔離且各含一信號調(diào)理電路和片上輸入增益放大器，由0到38dB之間設(shè)8級，可編程控制選擇，容許低電平幅度模擬信號的輸入，幾乎不存在時間(對三相電來說是相位)延遲。各通道在音頻范圍內(nèi)可提供77分貝的信噪比。
(2) 采用同步串行端口傳輸，且端口前端采樣速率和后端傳輸速率可編程控制（最高采樣可支持64KHz），使其與快速DSP 或其他慢速微控制器連接非常方便。工作模式可以選擇數(shù)據(jù)模式，程序模式和程序/數(shù)據(jù)混合模式，很適合各種測量場合。
(3)帶片內(nèi)基準(zhǔn)電壓允許其單電源工作。參考電壓則可經(jīng)編程控制來配合3伏或5伏的操作。兩種封裝，分別為28腳的小巧外型集成電路SOIC和44引腳的纖薄四方扁平封裝TQFP。極適合用作便攜式設(shè)備器件。

2 TMS320F206簡介
TMS320F206是TI公司近年來推出的一種性價比較高的定點(diǎn)DSP芯片，內(nèi)含豐富的片內(nèi)外設(shè)，多用于測量控制領(lǐng)域。其主要特點(diǎn)如下：
(1) 采用改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)，使程序區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)相互獨(dú)立，設(shè)置了程序總線和數(shù)據(jù)總線，允許在同一時間對數(shù)據(jù)和指令的讀取，使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量提高了一倍，同時也節(jié)約了指令周期提高了速度；指令系統(tǒng)功能強(qiáng)大且高度專業(yè)化；內(nèi)含32K閃速存儲器。
(2) 采用4級流水線操作使取指、譯碼、取操作數(shù)、執(zhí)行各處于獨(dú)立的操作階段可交疊進(jìn)行操作，從而減少了指令執(zhí)行時間；專用的16x16硬件乘法器可在一個指令周期內(nèi)完成乘法操作，把乘法時間從通用微處理器的us級提高到了ns級。
(3) 可尋址4個獨(dú)立空間：64K程序存儲器，64K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲器，64K字I/O空間，32K字全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲器。
(4) 含用于仿真和測試的片內(nèi)掃描邏輯電路(IEEE標(biāo)準(zhǔn)1149.1)，可做完全硬件仿真，不占用硬件資源，通過該口可察看寄存器和存儲器的存儲情況，調(diào)試很方便。

3 AD73360與TMS320F206的接口設(shè)計
3.1 工作時序分析:
本設(shè)計中AD73360 與TMS320F206的同步串行口相連構(gòu)成電力系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)。該同步串行口具有4個字深FIFO緩存，可設(shè)置寄存器SSPCR控制產(chǎn)生合適的接收/發(fā)送中斷，且工作速率適應(yīng)范圍寬，可使用內(nèi)部或外部時鐘工作，有突發(fā)和連續(xù)兩種工作模式�？紤]到AD73360的時序（圖1），本設(shè)計采用突發(fā)模式工作，其發(fā)送與接收時序如圖2所示。

圖1 AD73360串行口發(fā)送和接收時序

分析AD73360串行口的發(fā)送/接收時序和TMS320F206同步串行口的發(fā)送/接收時序，不難發(fā)現(xiàn)兩者的時序關(guān)系存在一致性： AD73360采樣數(shù)據(jù)的發(fā)送發(fā)生在其發(fā)送幀同步信號SDOFS 由低變?yōu)楦唠娖胶蟮南乱粋�SCLK的上升沿，且發(fā)送過程中SDOFS一直保持為低電平直到下一個數(shù)據(jù)字發(fā)送。TMS320F206同步串行口在接收幀信號FSR變?yōu)楦唠娖胶蟮慕邮諘r鐘CLKR的下一個上升沿處開始數(shù)據(jù)的接收，且接收過程中FSR始終保持低電平，直到下一個數(shù)據(jù)接收開始。而AD73360的控制字接收發(fā)生在接收幀同步信號SDIFS變?yōu)楦唠娖胶蟮南乱粋�SCLK的上升沿處，接收