摘要：提出了一種使用視頻A/D芯片TLC5510與低檔DSP芯片TMS320F206實(shí)現(xiàn)圖像采集的接口設(shè)計(jì)方案，同時(shí)給出了接口程序，為低檔DSP芯片提供了一條新的應(yīng)用途徑。

    關(guān)鍵詞：ADC DSP 接口設(shè)計(jì) 視頻

數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）是數(shù)字信號(hào)處理理論與超大規(guī)模集成電路（VLSI）技術(shù)融合的結(jié)晶。目前DSP技術(shù)正廣泛地應(yīng)用于通信、語(yǔ)音、圖像、航天航空、儀器儀表等領(lǐng)域，在推動(dòng)當(dāng)代信息處理數(shù)字化方面正發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。

在利用電話線傳輸視頻圖像這一低比特率多媒體通信領(lǐng)域中，如果選用圖像處理的專用芯片，如SAA7110、8×8 3104VCP以及LSI公司的專用芯片等，或者選用具有高速運(yùn)算性能的高檔DSP進(jìn)行圖像處理，都會(huì)使產(chǎn)生價(jià)格大幅度標(biāo)升。本文介紹的采用TI公司的低檔DSP芯片TMS320F206和視頻A/D芯片TLC5510的圖像采集卡，則為低比特率多媒體通信提供了一個(gè)廉價(jià)的解決方案。

1 TLC5510芯片和TMS320F206芯片簡(jiǎn)介

1.1 TLC5510簡(jiǎn)介

TLC5510是CMOS、8位、20MSPS模擬/數(shù)字器（ADC），它利用了半閃速（semiflash architecture）結(jié)構(gòu)。TLC5510用單5V電源供電，只消耗100mW的功率。它還有內(nèi)部采樣的保持電路，高阻的并行輸出以及內(nèi)部基準(zhǔn)電阻。

與閃速轉(zhuǎn)換器（flash converter）相比，半閃速結(jié)構(gòu)減少了功率損耗和芯片尺寸。通過(guò)2步過(guò)程（2-step-process）中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，可大大減少比較器的數(shù)目。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的等待時(shí)間為2.5個(gè)時(shí)鐘周期。

無(wú)需外部基準(zhǔn)電壓源和精密電阻，僅使用內(nèi)部基準(zhǔn)電阻和VDDA就可實(shí)現(xiàn)2V的滿量程轉(zhuǎn)換范圍。25℃時(shí)的線性度誤差為±0.75LSB，在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的線性誤差最大值是±1LSB。25℃時(shí)的差分線性度誤差為±0.5LSB，在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的差分線性度誤差最大值是±0.75LSB。

1.2 TMS320F206簡(jiǎn)介

TMS320F206是TI公司推出的一種DSP芯片，它是基于TMS320C5x之上的高速定點(diǎn)數(shù)字處理芯片，具有改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)（并行分離的程序和數(shù)據(jù)總線）、高性能CPU及高效的指令集等特點(diǎn)。其主要特性如下：

CPU具有32位CALU、32位累加器、16×16位并行乘法器、三個(gè)移位寄存器、八個(gè)16位輔助寄存器。

存儲(chǔ)器個(gè)有224K字可尋址存儲(chǔ)空間、544字片內(nèi)DRAM、4K字片內(nèi)SRA或32K字節(jié)內(nèi)快閃存儲(chǔ)器。

指令速度為50ns、35ns及25ns單指令周期。

外圍電路有軟件可編程定時(shí)器、軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、片內(nèi)鎖相環(huán)時(shí)鐘發(fā)生器、同步和異步系列串口。

2 硬件接口電路設(shè)計(jì)

2.1 TLC5510前端電路設(shè)計(jì)

TLC5510前端電路如圖1所示。

在電路中，模擬電源VDDA和數(shù)字電源VDDD相互獨(dú)立。VDDA與數(shù)字地AGND之間及VDDD與模擬地DGND之間都用4.7μF電容、0.1μF電容和鐵氧磁環(huán)去耦和消除電源的紋波。AGND與DGND分開(kāi)，以避免數(shù)字信號(hào)給模擬信號(hào)帶來(lái)噪聲。放大后的視頻信號(hào)直接加在TLC5510的19腳。TLC5510的時(shí)鐘信號(hào)由TMS320F206的時(shí)鐘信號(hào)輸出腳CLKOUT1提供。

2.2 TLC5510與TMS320F206接口電路設(shè)計(jì)

TLC5510與TMS320F206接口電路圖如圖2所示。