DSP芯片TMS320C30与A/D转换器MAX153和D/A转换器MX7545接口的设计

MAX153和MX7545是美国MAXIM公司近几年推出的8位A/D转换器和12位D/A转换器。MAX153具有高达1MSPS的采样率,MX7545具有4MSPS的数/模转换速度。

MAX153和MX7545可以很容易地与一般微处理器接口,而不需要过多地考虑时序问题。然而,当它们同时与高速数字信号处理器（DSP）接口时,就需要从软硬件的设计上仔细考虑时序问题和其它问题。

下面先简单介绍一下MAX153和MX7545的工作模式,随后以它们与TMS320C30数字信号处理器的接口为例,详细介绍接口的软硬件设计方法。

1 MAX153的工作模式 

根据MODE管脚上信号的不同,MAX153有两种不同的工作模式。当MODE接地（0V）时,转换器处于RD工作模式;当MODE接高电平（+5V）时,转换器处于WR-RD工作模式。限于篇幅,下面将只介绍WR-RD工作模式。 

从图1可以看出,转换器在WR的下降沿开始启动,当WR变高时,高4位的数据已转换完毕且已送到输出缓冲器,同时低4位数据开始转换,380ns后INT变低,表明低四位数据转换也已完成。数据的读取有两种方式,这里仅介绍最快工作模式下的数据读取方式。 

图1所示的是由外部信号控制的转换时序图。在这种读取数据的模式中,RD信号提前有效,可以获得最快的转换时间。一般RD在WR的上升沿250ns后变为低,就可以完成转换获得数据。INT在RD的下降沿变为低,之后,随着RD或CS的上升沿而变为高。 

2 MX7545的工作模式 

与一般的D/A转换器一样,MX7545也有电流和电压两种工作模式。其中,电流工作模式又分为单极性和双极性两种,这里只介绍单极性电流工作模式。

不论是电流工和模式还是电压工作模式,MX7545的工作时序是一样的,如图2所示。其中,MX7545在一个转换周期内,片选信号CS有效时间tcs需要180ns,写信号WR的有效时间tWR需要160ns。 

3 硬件接口 

根据汽车防撞雷达系统的要求,在发送三角波调频信号的同时需采集雷达的回波信号。由于系统资源的限制,我们把A/D和D/A同时配置在TMS320C30的扩展总线上。TMS320C30是TI公司的通用DSP芯片,有很强的浮点/定点数据运算能力和很高的处理速度,特别适合于实时数据采集及运算处理（如FFT,FIR,IIR滤波等）。图3是该接口的硬件连接图。图中,XA[8～10]为扩展总线的地址线中的3条,经过译码器（74LS138）译码后,其输出Y1、Y2分别接到MX7545和MAX153的片选信号（CS）端,分别作为他们的片选信号。RD/WR为TMS320C30扩展总线的读写控制信号,IOSTRB为扩展总线的选通脉冲,XD[0～11]为扩展总线的数据总线。A/D和D/A的读写信号由DSP的扩展总线的读写信号和选通信号来决定,它们的关系可由下式表示： 

/WR=RD/WR+IOSTRB

/RD=RD/WR+IOSTRB 

当A/D工作时,Y2寻址选中MAX153。DSP的写信号有效时,A/D转换启动;DSP的读信号有效时,A/D输出数据。当D/A工作时,Y1寻址使MX7545有效。DSP的写信号有效时,D/A转换启动。MAX153工作于最快的转换方式,口地址是;MAX7545工作于通用的单极性电流工作模式,口地址是804100。从图中可以看出,其硬件电路是较为简单的。 

来源：21IC电子网