朱正平 劉益成 來(lái)源：《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》

     摘要：dsp應(yīng)用系統(tǒng)中，大多有adc和dac通道。本文介紹一種集成了adc和dac于一體的tlc320ac01模擬接口電路與tms320vc5402定點(diǎn)dsp的接口電路的硬件設(shè)計(jì)方法。該設(shè)計(jì)采用2片tlc320ac01芯片，工作于主從模式。最后給出一個(gè)軟件實(shí)例說(shuō)明主從模式下軟件的實(shí)現(xiàn)方法。

     關(guān)鍵詞：tlc320ac01

     tms320vc5402 dsp adc dac 主從模式 緩沖串口

     在許多應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)處理器dsp必須從多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器（adc）通道獲取信息，并且將經(jīng)dsp處理后的數(shù)字信號(hào)傳送到多路數(shù)模轉(zhuǎn)換器（dac）通道輸出。關(guān)鍵問(wèn)題是怎樣在dsp系統(tǒng)中十分容易和高效地實(shí)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換，因此必然涉及到接口電路的設(shè)計(jì)。本文介紹一種單片內(nèi)集成了adc通道和dac通道的模擬接口電路tlc320ac01與tms320vc5402緩沖串口的接口的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法，然后，基于這種接口電路的硬件設(shè)計(jì)，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的采集與回放。

     1 芯片介紹

     tms320vc5402是ti公司生產(chǎn)的，從屬于tms320c54x系列的一個(gè)合作靈活、高速、具有較高性價(jià)比、低功耗的16位定點(diǎn)通用dsp芯片。其主要特點(diǎn)包括：改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)（1條程序存儲(chǔ)器總線，3條數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線和4條地址總線），帶有專用硬件邏輯cpu，片內(nèi)存儲(chǔ)器，片內(nèi)外圍專用的指令集，專用的匯編語(yǔ)言工具。tms320vc5402含4k字的片內(nèi)rom和16k字的雙存取ram，1個(gè)hpi（host

     port interface）接口，2個(gè)多通道緩沖單口mcbsp（multi-channel

     buffered serial port），單周期指令執(zhí)行時(shí)間10ns，雙電源（1.8v和3.3v）供電，帶有符合ieee1149.1標(biāo)準(zhǔn)的jtag邊界掃描仿真邏輯。

     tlc320ac01是ti公司生產(chǎn)的一個(gè)14位、音頻（大約12khz帶寬）、內(nèi)含抗混濾波器和重構(gòu)濾波器的模擬接口電路，有一個(gè)能與許多dsp芯片相連的同步串行數(shù)字接口。其內(nèi)部電路的配置和性能參數(shù)的設(shè)定，比如采樣頻率、濾波器帶寬和增益高調(diào)整等，都可以通過(guò)對(duì)它內(nèi)部的8個(gè)數(shù)據(jù)寄存器寫(xiě)入控制信息來(lái)實(shí)現(xiàn)。adc通道與dac通道同步操作，數(shù)據(jù)是以2的補(bǔ)碼格式進(jìn)行傳輸?shù)摹Ｓ?個(gè)基本的操作模式：?jiǎn)螜C(jī)模式、主從模式、線性編解碼模式。在單機(jī)模式下，tlc320ac01能生成移位時(shí)鐘和幀同步并用于單機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸；主從模式下、1個(gè)tlc320ac01作為主機(jī)生成主移位時(shí)鐘和幀同步信號(hào)，另外的模擬接口電路是從機(jī)；在線性編解碼操作模式下，移位時(shí)鐘和幀同步信號(hào)由外部電路生成，定時(shí)信號(hào)可以由任何一種編解碼電路產(chǎn)生。tlc320ac01的典型應(yīng)用包括調(diào)制解調(diào)器、語(yǔ)音處理、工業(yè)過(guò)程控制、光譜分析、作為dsp的模擬接口電路進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理以及各種記錄儀等。tlc320ac01c的工作溫度范圍是0～70℃。tlc320ac01有28腳的塑料j型針?lè)庋b（帶fn后綴）和64腳的塑料扁平封裝（帶pm后綴），體積較小，適應(yīng)于便攜設(shè)備。單一5v電源供電，工作時(shí)的最大功耗110

     mw。

     2 硬件連接

     硬件連接電路原理如圖1所示。

     ①tms320vc5402與2片tlc320ac01的主時(shí)鐘必須來(lái)源于同一外部時(shí)鐘源。本設(shè)計(jì)采用10mhz的有源晶振作主時(shí)鐘源，以消除噪聲，并保持dsp與tlc320ac01接口電路協(xié)調(diào)工作。

     ②主模式的tlc320ac01的m/s端接高電平，從模式的tlc320ac01的m/s接地。

     3 軟件設(shè)計(jì)

     3.1 軟件編制過(guò)程

     一旦完成了正確的硬件連接，接下來(lái)就可以進(jìn)行軟件編程調(diào)試了。要完成的工作包括：

     ①兩個(gè)通道的區(qū)分。tlc320ac01的運(yùn)行模式是主從模式：一個(gè)tlc320ac01是主，另一個(gè)是從。硬件上通過(guò)設(shè)置m/s的高低電平分配主從模式的tlc320ac01，軟件上則通過(guò)檢測(cè)從tlc320ac01所接收的信息字中的最低有效位將主與從分開(kāi)。主的信息字的最低有效位是0，而所有從的信息字的最低有效位是1。主從模式下的tlc320ac01與tms320v