基于TLC320AC01与DSP的接口设计

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

　　TMS320VC5402是TI公司生产的TMS320VC54x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 Interface)接口、2个多通道缓冲串口MCBSP(Multi-Channel 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，TLC320AC01可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0～70℃，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110mW。
 

　　2 硬件连接

　　该接口的硬件连接电路原理如图1所示。图中，TMS320VC5402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。

频谱分析仪、数字记录仪以及调制解调器等。