TLC320AC01與DSP的接口設(shè)計(jì)精

TLC320AC01與DSP的接口設(shè)計(jì)摘要：介紹一種集成了 ADC和DAC通道的點(diǎn)DSP接口電路的硬件設(shè)計(jì)方法。該設(shè)計(jì)采用式。文中給出了一個(gè)軟件實(shí)例以說明主從模式下軟件的實(shí)現(xiàn)方法。

TLC320AC01模擬接口電路與 TMS320VC5402定2片TLC320AC01芯片，可工作于主從模關(guān)鍵詞：TLC320AC01TMS320VC5402DSP主從模式在許多應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)字信號處理器（ DSP）必須從多路口數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC）通道獲取信息，才能將經(jīng) DSP處理后的數(shù)字信號傳送到多路數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ DAC）通道進(jìn)行。關(guān)鍵問題是怎樣在DSP系統(tǒng)中十分容易且高效地實(shí)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)換，而這必然涉及到接口電路的設(shè)計(jì)。為此，本文將介紹一種在單片內(nèi)集成有 ADC通道和DAC通道的模擬接口電路TLC320AC01與TMS320VC5402緩沖串口進(jìn)行接口的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)給出了通過對這種接口電路的硬件進(jìn)行軟件編程來實(shí)現(xiàn)模擬信號的采集與回放的程序代碼。1芯片介紹TMS320VC5402是TI公司生產(chǎn)的TMS320VC54x系列中的一個(gè)操作靈活、高速、具有較高性價(jià)比、低功耗的 16位定點(diǎn)通用DSP芯片。它的主要特點(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和片內(nèi)存儲(chǔ)器以及片內(nèi)外圍專用的指令集、具有專用的匯編語言工具等。 TMS320VC5402內(nèi)含4k字的片內(nèi)Rom和16k字的雙存取 RAM、1個(gè)HPI（HostPortInterface）接口、 2個(gè)多通道緩沖串口 MCBSP（Multi-ChannelBufferedSerialPort），它的單周期指令執(zhí)行時(shí)間為 10ns、雙電源（ 1.8V和3.3V）供電，此外，該 DSP同時(shí)還帶有符合 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14位、音頻（大約 12kHz帶寬）、內(nèi)含抗混口濾波器和重構(gòu)濾波器的模擬接口電路，口同時(shí)帶有一個(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）都可以通過對它內(nèi)部的 8個(gè)數(shù)據(jù)寄存器寫入控制信息來實(shí)現(xiàn)。其 ADC通道與DAC通道可同步操作，數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制補(bǔ)碼格式進(jìn)行傳輸?shù)摹？谟?3種基本的操作模式：單機(jī)模式、主從模式、線性編解碼模式。在單機(jī)模式下， TLC320AC01可生成移位時(shí)鐘和幀同步信號以用于單機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸；在主從模式下，1步信號以用于單機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸；在主從模式下，1個(gè)TLC320AC01將作為主機(jī)生成主移位時(shí)鐘和幀同步信號，另外的模擬接口電路為從機(jī)；在線性口解碼操作模式下，移位時(shí)鐘和幀同步信號由外部電路生成，定時(shí)信號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、語音處理、工業(yè)過程控制、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。采用28時(shí)鐘和幀同步信號，另外的模擬接口電路為從機(jī)；在線性口解碼操作模式下，移位時(shí)鐘和幀同步信號由外部電路生成，定時(shí)信號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、語音處理、工業(yè)過程控制、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。采用28腳塑料J型口封裝（帶小，適用于便攜設(shè)備?？诓捎脝蜹LC320AC01的工作溫度范圍是 0070℃，F(xiàn)N后綴）和64口塑料扁平封裝（帶 PM后綴口，體積較5V電源供電時(shí)，工作時(shí)的最大功耗為 110mW。2硬件連接該接口的硬件連接電路原理如圖 1所示。圖中，TMS320VC5402與2片TLC320AC01的主時(shí)鐘必須來源于同一外部時(shí)鐘源。本采用 10MHz的有源晶振作主時(shí)鐘源，以消除噪聲并保持DSP芯片與TLC320AC01接口電路的協(xié)調(diào)工作。主模式時(shí)，TLC320AC01的主模式時(shí)，TLC320AC01的M/S端接高電平；口模式時(shí)，TLC320AC01的M/S接地。3軟件設(shè)計(jì)3.1軟件編制過程在完成了正確的硬件連接后，接下來就可以進(jìn)口軟件編程調(diào)試了。該過程要完成的工作主要包括以下幾方面：⑴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。硬件上可通過設(shè)置M/S的高低電平來分配主從模式的 TLC320AC01,而軟件上則通過檢測從TLC320AC01所接收的信息口中的最低有效位來分析主與從。主信息字的最低有效位是0,而所有從信息字的最低有效位均是 1。主從模式下， TLC320AC01與TMS320VC5402的緩沖串口通信輪流進(jìn)行。(2)初始化初始化操作過程包括通過 TMS320VC5402的同步串口發(fā)送兩串 16位的數(shù)字信息到TLC320AC01。第一串為 0000000000000011B,其中 14個(gè)最高有效位(bits15口2)定義輸出采樣值為 0,而2個(gè)最低有效位( bits"0)用于說明下一個(gè)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字是否屬于二次通信(關(guān)于一次通信和二次通信的內(nèi)容請參閱 TLC320AC01的數(shù)據(jù)手冊)。第二串?dāng)?shù)據(jù)值用來對TLC320AC01的9個(gè)數(shù)據(jù)寄存器的某一個(gè)進(jìn)行配置。其中 Bit15、14000制Modem中的相移，這里設(shè)置為 0；bit13為0表示這個(gè)數(shù)據(jù)值將寫到 TLC320AC01的某0000； bit12口80于要配置的寄存器地址； bit7口0為要寫到寄存器的值。 9個(gè)寄存器的描述如下： R0在大多數(shù)應(yīng)用時(shí)設(shè)為 0,R10于設(shè)置采樣頻率， R20于設(shè)置低通濾波0的截止頻率， R30于進(jìn)行相移控制， R40于進(jìn)行模擬輸入輸出的增益控制， R50于使能高通濾波0, R60于控制操作模式， R7可000制從模式的串行通信， R8則用于控制生成的幀同步脈沖數(shù)。⑶用戶代碼的編寫該過程主要完成音頻信號的采集與回放代碼的編制。本設(shè)計(jì)采用中斷方式，包括發(fā)送中斷和接收中斷。3.2部分關(guān)鍵代碼(1)初始化初始化代碼TMS320VC5402的初始化和TLC320AC01的初始化。TMS320VC5402的初始化代碼如下：SSBXINTM;使所有中斷無效ORM#0834h,PMST;設(shè)備處理器方式狀態(tài)000 PMSTSTM#02492h,SWWS[page_break]R;所有外圍兩個(gè)等待狀態(tài)RSBXOVM；使OVM=0RSBXFRCT;使FRCT=0,允許整數(shù)乘STM#010h,IMR;多通道緩沖串口接收中斷使能RSBXINTM;使能所有非屏蔽中斷下面是TLC320VC01的初始化程序代碼：SSBXSXM;設(shè)置符號擴(kuò)展模式LD#PR1,DP;以下三句設(shè)置 TLC320AC01內(nèi)部數(shù)據(jù)LDPR1,A;寄存器 R1的值，其余寄存器的設(shè)置與此同CALLAC01_2ND……RETAC01_2ND；RSBXINTM;使中斷有效STHA,DXR10STLA,DXR10STL#0,DXR10;確保字被發(fā)送SSBXINTM;使中斷無效RET(2口接收中斷服務(wù)程序TLC320AC01的這段程序包括通道的區(qū)分，方法是使主 TLC320AC01TLC320AC01的LSB是0,從 TLC320AC01的LSB是1。發(fā)送中斷與此相同。具體程序如下：SBPREC:BITFDRR10,#1BCloop1,TCLDDRR10,AAND#0fffch,ASTLA,DXR1