1 tms320c5402的mcbsp工作方式

　　mcbsp是tms320c5402的多通道緩沖串口(mcbsp0和mcbsp1)。mcbsp的外部通過6個管腳與其他串行器件相連，在內(nèi)部與dsp的內(nèi)核連接。串行數(shù) 據(jù)收發(fā)管腳與內(nèi)部各個串口寄存器相連。

　　根據(jù)mcbsp的功能和結(jié)構(gòu)，可以將其工作方式概括為：spi工作方式和多通道緩沖工作方式。

　　本文主要介紹spi操作方式。mcbsp的外部管腳為：串行數(shù)據(jù)接收管腳dr、接收時鐘管腳clkr、接收幀同步信號管腳fsr、發(fā)送時鐘管腳clkx、串行數(shù)據(jù)發(fā)送管腳dx、發(fā)送幀同步信號管腳fsx。在時鐘和幀同步信號控制下，接收和發(fā)送通過dr和dx引腳與外部器件直接通訊。在t ms320c5402內(nèi)部cpu對mcbsp的操作，利用了數(shù)個16位控制寄存器，通過2個中斷和4個事件信號控制模塊觸發(fā)，對片內(nèi)外設總線進行存取控制。在進行數(shù)據(jù)接收時，數(shù)據(jù)到達接收管腳dr后，在接收時鐘clkr的上升沿(或下降沿)處被逐位依次移入rsr中，當收滿一個字后，rsr被拷貝到緩沖寄存器rbr，接著再拷貝到數(shù)據(jù)接收寄存器drr，此刻cpu可以通過外設總線從drr中讀取收到的數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)時，cpu將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器dxr,接著拷貝到發(fā)送移位寄存器xsr，在發(fā)送幀同步信號fsx后，clkx的上升沿(或下降沿)到來時，xsr的內(nèi)容被逐位依次移到發(fā)送管腳dx上。

　　2 max147的主要特點

　　a/d芯片max147是一種具有8路通道，12位精度的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器�？梢怨ぷ饔趕pi和qspi方式。輸入電壓范圍：0～2.5v(或-1.25v～+1.25v)。采樣頻率可達133khz。max147的管腳定義見圖1。ch0～ch7為8路模擬采樣輸入；com為模擬信號的參考地，vref為2.5v外部基準電壓輸入；agnd為模擬地，dgnd為數(shù)字地；dout為串行數(shù)據(jù)輸出，din為串行數(shù)據(jù)輸入；sstrb為串行信號輸出，max147每次輸出12位轉(zhuǎn)換結(jié)果時，都會在最高位輸出之前產(chǎn)生一個時鐘周期的正脈沖；cs為低電平有效的片選管腳；sclk為串行時鐘輸入，最高頻率為2mhz；shdn為shutdown模式選擇，該腳懸空可使max147工作在外部比較模式；refadj為referencebuffer amplifier輸入，該腳接高電平可以使mx147工作在外部比較模式；vdd為工作電壓。

　　3 tms320c5402 dsp與max147的接口電路

　　如圖1所示，max147的8路采樣通道作為模擬信號輸入，與前端傳感器相連。max147需要外部的2.5v基準電壓，用lm385-2.5提供。max147的第9腳(com)是模擬信號的參考地，直接關(guān)系到a/d轉(zhuǎn)換的精度與準確度，一定要與模擬地良好連接。max147的數(shù)字部分與tms320c5402dsp的多通道緩沖串口mcbsp相連接，見圖2。在與max147接口時，dsp作為spi主設備，向作為從設備的max147提供串行時鐘、命令和片選信號。因此，連接時可以直接相連，而且能夠工作于內(nèi)部轉(zhuǎn)換時鐘。fsx作為低有效的片選信號輸出到max147的cs端(低有效)；clkx輸出的時鐘信號是串行數(shù)據(jù)的基準時鐘，而且還決定了a/d轉(zhuǎn)換速率。dx為spi通訊中的主出從入；dr為spi通訊中的主入從出。dsp串口工作在clock stop模式(兼容spi協(xié)議)下，clkx腳和clkr腳已經(jīng)在內(nèi)部相連。

　　4 程序設計

　　對dsp的串口編程時，首先要復位mcbsp串口，其次是配置一些16位寄存器，設置控制和收發(fā)寄存器中各位的值。配置好寄存器，對串口的操作實際上就變成了對寄存器drr和dxr的操作，發(fā)送數(shù)據(jù)就是對dxr進行寫操作，接收數(shù)據(jù)就是對drr進行讀操作。mcbsp支持包括8、12、16和32位字長格式的數(shù)據(jù)收發(fā)。編程復位和配置寄存器的程序如下：
　

　　max147每次從din接收一組8位的控制字，啟動一次轉(zhuǎn)換，dout上輸出一組12位的a/d轉(zhuǎn)換數(shù)值。一般控制字為1xxx1111，其中包括選擇輸入通道、采樣極性和轉(zhuǎn)換時鐘方式(內(nèi)部時鐘和外部時鐘)、功耗模式等設置信息。在最后一位控制字輸出結(jié)束后的第一個時鐘下降沿，觸發(fā)一次a/d轉(zhuǎn)換。在a/d轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的最高位移出之前，sstrb產(chǎn)生一個高電平脈沖，可以作為dsp串口的幀同步信號。如果在a/d轉(zhuǎn)換器空閑時出現(xiàn)第一個高電平或在第5位a/d轉(zhuǎn)換數(shù)值后出現(xiàn)的第一個高電平，max147都判斷為起始位。圖3所示為16時鐘周期轉(zhuǎn)換時序。

　　一組16個時鐘的數(shù)據(jù)包對應一組12位的a/d轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，dsp讀入的16位數(shù)中最高1位和最低3位是無效位。當一組數(shù)據(jù)包傳送完畢后，至少有2個sclk周期的空閑，這是由spi方式的特點所決定的，所以，在spi模式下，最快的采樣周期并不是16個sclk周期，而是18個slck周期。mcbsp在時鐘的下降沿發(fā)送數(shù)據(jù)，上升沿接受數(shù)據(jù)。以下是向dxr傳送一次控制字，將接收寄存器d