TMS320VC5402与串行AD_DA转换器的接口设计

1、木文由xhcai 163贡献pdf文档可能在wap端浏览体验不佳。建议您优先选择txt,或下载源文件到木机杳看。 电子工程师通信技术与设备！ #$s % $ # % r ” tr # #%i d h e c与串行/ <转换器的接口设计7c x f h +9 (/ 2, (, 3? , a, , ; 3 l g2二,#2 , (%1 d h e c ' 7c x f h > 67= . < / <" (, 2= (， + + /">,张秀丽!李萍!陆光华！浙江万里学院h &重点实验室”浙江宁波 u # y # i! 要从软件和硬件

2、两个方面设计了 一种简单#用的h&与串行g$g转 换器的接口摘实yhh电路%该方法中g$g转换器与w (&串行口直接相连 &需要占用并行数据总线&免了总线不避hh y冲突%此方法已成功应用于 各种速率的数据采集与处理系统中关键词# y&g$g转换器&多通道串行口 ii& iiii '52>2* , 6 6920<<7 4d 26d8 d, 89d1;8 1-<9 4g $g- 189 < 9? ( 0< d1 1, -d , 61-9 4 -1: 1a1 1,h h 5 391 =, d d 2

3、h &f1,-& 0 h h5 391 , 18 - 182801,46 9 y &5- yp 0<2<> 8 1g$ g - 189 <2= 5 -1 581<9 9 4d 58w( & -8)694 428 . -，3,9 7; < -1:9-1 010 55 =29 1 56,>h & < dd 1dd; <d 2a4 52:5 . ,8911 f* 18 -4> 1, 2, . =- y 4 4d 3 8, 6 690<1 .<:4 d 6 1 , dd .，-d 265k-

4、 «1 =8 7 , 0<394 di f * y &g $ g 一 189 7 4?0 一 19 46 9 & 8 d -4 1, 58 8 /6 h & h h 5 391 , a =9 , db引言* ' r g u '是*公司生产的高性能，+ %# h # p v; 8串行g ! g转换器有”种 可编程的采样频率具hh v最低采样频率为r # 高采样频率可达t # ue最#be*wyr"u#$下简称"u#%*公司生产#' !r以'朋是卩的 一种性能优越的，定点h &具有运算速度v; 8

5、y它快&通用性强&接口连接 方便等特点要的是它具有重两个可以采用外部时钟信号的w (&口 $通道缓多y冲串行口 完全可以为* ' r g u '连接完成各 + %# h #种速率数据采集#个转换周期发生次串行通信仅当请求时才发牛#二请求二次通信有 两种方法(n管脚一个高电平$给'信号'r选用” $%数据格式后；# m ua； ,8,8h请求二次串行通信#h '通道主串行通信和二次串g行通 信的时序图如图"&所示# rc c < f 芯片 & dh + h* ' rgu '采用过采样料

6、技术#釆样频+%#h#?率由控制寄存器！ 的h&u&v&$!比特可编程控h h h !制#该g h转换器不需要复杂的外 围设计和抗混叠！滤波器也无须外加采样保持电路和参考电压片 芯？ h带rf '参考电压每个通道的羌动输入范i韦i可达u峰峰值#数据流 通过数字滤波后以二进制的补?码形式串行输出 ”，和有v; 8u/;两种 数据格，8式#* ' r g u '的工作模式由w y管脚决定# ! + %# h #当w y 为高电平 时主方式'wy为低电平时！为当！为从方式#木设计屮串行g工 作在主模式下够能h占己产住移位时钟和帧同步信号#即*

7、' rgu，有r种串口 通信方式主串行+%#h#通信方式和二次串行通信方式#主串行通信用来接收和发 送数据信号次串行通信用来初始化或者读取二* ' rgu '的控制寄存 器值#主串行通信在每一 + %# ii #图”主串行通信图r主串行通信和二次通信收稿日期# %#?s r #?u)c ) b张秀丽，i d h e c与串行/ 转换器的接口设计等：7 c x f h + # 传数 * ' rgu ' 的工作 模式！输方式！据格+ %# h #式！采样频率主要山！个，控制寄存器可编 程控v; 8制控制寄存器的数据格式用ii u # # h # # # h

8、! $# r h h表示#具 屮h %是读写控制位# ” #表示读出控制寄h% ”存器的值# ” #表示向控 制寄存 器写入初始化控制h%字 # # # # # s # t是控制寄存器序号# hr h hr h h# h h 如控制寄存器表示为 #$#v#h#hh$# r h h是初始化控制字电#连接时要注意电平转换dx f h 的 i # !串行口 ec ?7全7#芯片提供了两个增强型的高速！双工'！r多通道缓存串行口# 使得它可以与音频'h ' !这)i串行g ' h '直接相连 w (&具冇全 双工的通信& g h y机制以及双缓存

9、的发送寄存器和三缓存的接收 w存器#允许连续的数据流传输#据长度可以为t; !r数， 8 ; !v; !#;!; !r; 同时述提供了 g律，r ,r , 8 8 8 8 8 ?和&律压扩#多达” t个通道的 发送和接收u # ? r ' !r的w (&接口信号包押收数据h !送数据接y 0发h ! q发送时钟'k !收时钟'k !收帧同步+ q接+ 0接n 0和发送 帧同步nqw (&通过这v个管脚为yyy外部设备提供了数据通道和 控制通道其中引脚引k !y ! 0构成接收信号组#脚'k ! y ! + onoh + qnq构成发送信号

10、组接收和发送用的移位时钟信h q号！帧同步信号 可以由h &内部提供#可以由g &也yh提供串行口在发送和接收数据之前 必须进行初h g始化#过对y '!& 0! '! '! 0等串口通& 0 y x 0 0 q 0w'控制寄存器写入适当的控制字完成w (&的初始化y工作 w ( &串行口 接收和发送时序图如图%所示"y图！破件接口电路ef软件设计c为了实现h & 与串行g&g转换器之间的正yii11确通信#首先要正确初始化1i&的串行 口#后通过然y h &串行口向g &

11、amp; g控制寄存器写初始化控制字 y hh具 体程序如下'w ( &串行口初始化'yy *w !yx _i. gh #& g 0 0y(hoy y ” y!# #0#& h # y y 0 0y ( h0 y y y!y x r_l g h #& g y !# # 0#& h #y y y 綁！y ' _ l g h #&g & 0y ( h0y y 复位串行端口y *w !# ! 0#& h%0 yr # y y & 0 *# % 控制寄存器配置y *w!y' r _ l g h#&a

12、mp; g & 0y ( h0 y y y *w !# r 0#& h %q y # y y & 0 *# % 控制寄存器 r 配置 y *w' !0 0 y ( h 0#& g，l g h y y % 接 收控制寄存器子地址y *w !# ! 0#& h # y y 接收帧长度为位v y *w !0 0 y (h 0#& g ' r _l g h y y 接收控制寄存器 r 子地址 y *w !# ! 0#& h # y y 接收帧长度为位v y *w !q 0 y ( h 0#& g ' l g h y

13、 y 发送控制寄存器” 了地址y !# ! 0#& h # y y 发送帧长度为位v图w ( &接收和发送时序图yy *w !q 0 y ( h 0#& g ' r _l g h y y 发送控制寄存器 r 子地址 y !# ! 0#& h # y y %发送帧长度为位vex f h和% c f ”的硬件连接和软” ec & dll + ii件设计ef硬件设计b根据* ' r g u '外接信号与w (&串行口 + %# h # y的 特点和相应的时序关系#容易实现他们之间的硬很件连接#如图！所示 本设计中#y的移位时钟w

14、(&信号！帧同步信号由* ' rgu '提供#便 系统以+ %# h #能灵活适应不同的采样速率由于* ' r g u '+ %# h #使用it电源供电# '! r采用f 和f 供"u# % t *c * c*，rgu'初始化，+ %# h #y *w !'* g _ i i 八 # 0 )j 0 + 0 ' p i g % y *w !'* g _ 0 # 0 )j 0 + m)h g u + !# & h h + ! # h ug y( j y qp *w y *w !k_ q j #w0

15、(p * p % 打开 k_ 0 j # 和 k_ q j # 屮断(p * (p * y *w ! ( _ q j # 0 ek ( p * ) n p电了工程师通信技术与设备！ #$s % $ # % r tr # #!清除标志 0( j yqp*w!j 打开所有中断 p *w# 0* !ur &j) & 0 ( g_ g#ii，g u" hii + 发送数据旷h? g ua，z 0 h 0 ? g %a ! j)& j)& y +w ( q *h0！等待串口中断p+ h 1 j) & y ( ! l g ( g _ g i ' h

16、 h gj z !判断控制字是否发 送完j) & j) & y( j yqp*w!控制字发送完后关闭所有中断y*w !# # "wo /#p!<169 094 -19 6< 2 d41,id,89. 8 , 6 y *w !# n n 0/ n np n !19 0 ,89.84>d 81 -19 6 : < 4 d存储位置"通过y y与实际的控制寄存器交换数据& &h图u'w ( &复接结构y主r * ' r g u $ % + % # h #有两种通信方式#串 行 通信和二次串行通信&

17、;二次串行通信用来初始化或者读取* ' rgu '的控制寄存 器值&因此写+ %# h #首* ' r g u初始化控制字时先要申请二次通 + %# h #信即发送数据# # # 接着发送控制字后发送数最/#据# # #结束 二次通信&因此在初始化过程中实际/#发送的数据是控制寄存器总数的倍&ef程序设计中应注意的问题d$%y串行口初始化时能直接向控制寄 不w (&存器写控制字&即y u #采用了了地址寻址技术 w (&通过'！r复接 器将一组子地址寄存器复接到存储器映射寄存器的同一个位宜上&复接器由子块地

18、址寄存器 y y控&g制&子块数据寄存器y y用于指定对应子地址寄存&h器屮数据的读写&其 内部连接方式如图u所示&因此访问某个指定的了地址寄存器时先要将相应 的子首地址写入y y 由y y驱动复接器具与使&g再&g相联入相应 子地址寄存器所在的实际物理接yy &hf结束语木文介绍的h&与串行g ' g转换器的接口 yhh电路简单(用能通过 对* ' rgu '内部寄实并+%#h#存器！的软件设置活地改变采样率 而能适应灵从种速率下的数据采集&我们将此方案成功地用“ v于不同采样率要求下的数

19、据采集与处理系统&参考文献集北国”于继洲f成和转换器应用技术f京#防工业 出版社 s & sr櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃櫃m櫃櫃:櫃櫃:櫃m櫃m櫃櫃:®櫃:撼m ® m w櫃:®櫃:撼w ® w w櫃: 櫃櫃櫃櫃樋櫃樋櫃樋櫃櫃櫃樋个微控制器便可实现完整的变速电机驱动器& 由于g全新bjn<额定集成功率模块简化连接路径较短元件布局又经优化且具内部屏 蔽技术电机驱动器设计且节能因此能将电磁辐射t扰降至最低&有p gwq v & #的开放 发射器结构配置助0 l vg功率半导体专家国际整流器公司$ 89 d 5 d p 1-8 -4 ,于多项电机运算法的实施&这种&. j 9 1模块可4> ii, 3 0 : 9 简称p %在具&. j 9 1集成功率模块系1& ，1 0 4> ii, 3在控制坏路中高 性能矢fi控制