TLC320AC01与DSP的接口设计(精)

1、TLC320AC0 与 DSP 的接口设计摘要：介绍一种集成了 ADC 和 DAC!道的 TLC320AC01 模拟接口电路与 TMS320VC5402t 点 DSP接 口电路的硬件设计方法。该设计采用2 片 TLC320AC01 芯片，可工作于主从模式。文中给出了一个软件实例以说明主从模式下软件的实现方法。关键词：TLC320AC01 TMS320VC5402 D 主从模式在许多应用系统中，数字信号处理器（DSP 必须从多路模数转换器 （ADC）通道获取信息，才能将经 DSP 处理后的数字信号传送到多路数模转换器（ DAC 通道进行。关键问 题是怎样在 DSP 系统中十分容易且高效地实现这些

2、转换，而这必然涉及到接口电路的设 计。为此，本文将介绍一种在单片内集成有ADC 通道和 DAC 通道的模拟接口电路TLC320AC01 与 TMS320VC5402 缓冲串口进行接口的设计方法，同时给出了通过对这种接口 电路的硬件进行软件编程来实现模拟信号的采集与回放的程序代码。1 芯片介绍TMS320VC540 是 TI 公司生产的 TMS320VC54）系列中的一个操作灵活、高速、具有 较高性价比、低功耗的16 位定点通用 DSP 芯片。它的主要特点包括：改进的哈佛结构（1 条程序存储器总线，3 条数据存储器总线和 4 条地址总线）、带有专用硬件逻辑CPU和片内存储器以及片内外围专用的指令

3、集、具有专用的汇编语言工具等。TMS320VC5402内含 4k 字的片内 Rom 和 16k 字的双存取 RAM 1 个 HPI（Host Port In terface） 接口、2 个多通道缓冲串口 MCBSP（Multi-Cha nnel Buffered Serial Port），它的单周期指令执行时间为 10ns、 双电源 （1.8V 和 3.3V） 供电， 此外， 该 DSP 同时还带有符合 IEEE1149.1 标准的 JTAG边界扫描仿真逻辑。TLC320AC01 是 TI 公司生产的 14 位、音频（大约 12kHz 带宽）、内含抗混叠滤波器 和重构滤波器的模拟接口电路，它同

4、时带有一个能与许多DSP 芯片相连的同步串行数字接口。其内部电路的配置和性能参数的设定（比如采样频率、滤波器带宽和增益高调整 等）都可以通过对它内部的8 个数据寄存器写入控制信息来实现。其ADC 通道与 DAC 通道可同步操作，数据是以二进制补码格式进行传输的。它有3 种基本的操作模式：单机模式、主从模式、线性编解码模式。在单机模式下，TLC320AC0 何生成移位时钟和帧同步信号以用于单机的数据传输；在主从模式下，1 个 TLC320AC01 将作为主机生成主移位时钟和帧同步信号，另外的模拟接口电路为从机；在线性编解码操作模式下，移位时钟 和帧同步信号由外部电路生成，定时信号可以由任何一种编

5、解码电路产生。TLC320AC01的典型应用包括调制解调器、语音处理、工业过程控制、光谱分析、作为DSP 的模拟接口电路进行数据采集处理以及各种记录仪等。TLC320AC01 的工作温度范围是 070C,采用 28 脚塑料 J 型针封装（带 FN 后缀）和 64 脚塑料扁平封装（带 PM 后缀），体积较 小，适用于便携设备。它采用单5V 电源供电时，工作时的最大功耗为110mW2 硬件连接该接口的硬件连接电路原理如图1 所示。图中，TMS320VC540 与 2 片 TLC320AC01的主时钟必须来源于同一外部时钟源。本采用10MHz 的有源晶振作主时钟源，以消除噪声并保持 DSP 芯片与

6、TLC320AC01 接口电路的协调工作。主模式时，TLC320AC01 的 M/S 端接高电平；从模式时，TLC320AC01 的 M/S 接地。3 软件设计3.1 软件编制过程在完成了正确的硬件连接后，接下来就可以进地软件编程调试了。该过程要完成的 工作主要包括以下几方面：(1)两个通道的区分TLC320AC01 的运行模式是主从模式：一个TLC320AC01 是主，另一个是从。硬件上可通过设置 M/S 的高低电平来分配主从模式的TLC320AC01 而软件上则通过检测从TLC320AC01 所接收的信息字中的最低有效位来分析主与从。主信息字的最低有效位是 0,而所有从信息字的最低有效位均

7、是1。主从模式下，TLC320AC01 与 TMS320VC5402 的缓冲串口通信轮流进行。(2)初始化初始化操作过程包括通过 TMS320VC540 的同步串口发送两串16 位的数字信息到TLC320AC01 第一串为 0000 0000 0000 0011B，其中 14 个最高有效位(bits 152)定义输出采样值为 0,而 2 个最低有效位(bits10)用于说明下一个要传输的数据字是否属 于二次通信(关于一次通信和二次通信的内容请参阅TLC320AC01 的数据手册)。第二串数据值用来对 TLC320AC01 的 9 个数据寄存器的某一个进行配置。其中Bit15、14 用来控制 M

8、odem 中的相移，这里设置为0; bit13 为 0 表示这个数据值将写到 TLC320AC01 的某个寄存器；bit128 用于要配置的寄存器地址；bit70 为要写到寄存器的值。9 个寄存器的描述如下：R0 在大多数应用时设为 0, R1 用于设置采样频率，R2 用于设置低通滤波 器的截止频率，R3 用于进行相移控制，R4 用于进行模拟输入输出的增益控制，R5 用于使能高通滤波器，R6 用于控制操作模式，R7 可用来控制从模式的串行通信，R8 则用于控制生成的帧同步脉冲数。(3)用户代码的编写该过程主要完成音频信号的采集与回放代码的编制。本设计采用中断方式，包括发 送中断和接收中断。3.

9、2 部分关键代码(1)初始化初始化代码 TMS320VC5402 的初始化和 TLC320AC01 的初始化。TMS320VC540 的初始 化代码如下：SSBX INTM ;使所有中断无效ORM #0834h,PMST;设备处理器方式状态寄存器PMSTSTM #02492h,SWWS page_breakR ;所有外围两个等待状态RSBX OVM;使 OVM=0RSBX FRCT;使 FRCT=0 允许整数乘STM #010h,IMR ;多通道缓冲串口接收中断使能RSBX INTM ;使能所有非屏蔽中断下面是 TLC320VC01 的初始化程序代码：SSBX SXM;设置符号扩展模式LD #

10、PR1,DP ;以下三句设置 TLC320AC01 内部数据LD PR1,A ;寄存器 R1 的值，其余寄存器的设置与此同CALL AC01_2NDRETAC01_2NDRSBX INTM ;使中断有效STH A,DXR10STL A,DXR10STL #0,DXR10 ;确保字被发送SSBX INTM ;使中断无效RET（2）接收中断服务程序这段程序包括通道的区分，方法是使主TLC320AC01 首选写入，主LSB 是 0，从 TLC320AC01 的 LSB 是 1。发送中断与此相同。具体程序如下:SBPREC:BITF DRR10,#1BC loop1,TCLD DRR10 AAND #0fffch,ATLC320AC01的STL A,DXR10B Ioop