ADS8344与TMS320LC545的应用接口设计2

2012-09-09 16:31:34来源: 互联网

ADS8344的控制寄存器是一个8位只写寄存器,数据从DIN引脚输入,当微机读取完上次转换结果时,下一个转换通道的控制字节就写到了DIN引脚,需要8个DCLK时钟才能将完整的控制信息写到控制寄存器。控制寄存器各位功能说明如下:

  S:控制字节的开始位,为高时才表示输入的字节有效。

  A2~A0:模拟输入通道选择位。

  SGL/DIF:模拟通道输入方式选择位。当为高时,为单端输入;为低时,为双端差分输入。

  PD1~PD0:功率管理选择位。

  (1)模拟通道的输入方式

  ADS8344的8个模拟输入通道可以设置成单端输入或差分输入。单端输入时,各个模拟通道均输入+IN信号,而从COM引脚接入-IN信号。双端差分输入时,通道CHO和CH4、CH1和CH5、CH2和CH6、CH3和CH7组合成差分输入。当芯片进入保持阶段时,+IN和-IN的差分输入信号送到内部的电容器阵列上。-IN输入的电压范围为-0.2V~+1.25V,+IN输入电压范围为-0.2V到+VCC+0.2V。例如:若参考基准电压为1.25V, 而COM引脚接地,则单端输入通道的电压范围为0V~+1.25V;若基准输入电压为3.3V,而COM引脚接+0.5V,则单端输入通道的输入电压范围为+0.5V ~+3.8V。

  

ADS8344与TMS320LC545的接口电路

 

  (2)功率管理方式

  ADS8344提供了灵活的功率管理模式,允许用户在给定的通过率下获得最佳的功率性能,可以通过对控制寄存器功率位PD0和PD1的编程设置来进行芯片的功耗管理。PD0=0,PD1=0时为自动关断模式。在这种模式下,ADS8344在每次转换结束时自动进入低功耗模式,当下一次转换开始时,芯片立即全部上电,不需要额外的延时,并且第一次转换是有效的;PD0=0,PD1=1时为内部时钟模式;PD0=1,PD1=0时为预留模式;PD0=1,PD1=1时为完全功率模式,这种模式下的芯片总是上电的。

  (3)时钟方式

  ADS8344可以由内部时钟执行逐次转换,也可以由外部时钟来执行,而在这两种模式下,都是由外部时钟来控制芯片数据的输入/输出。如果用户想更换芯片的时钟模式,则在芯片转换到新的模式之前需要一个额外的转换周期,因为PD0和PD1功率管理选择位必须在时钟模式转换前被提前写入到ADS8344的控制寄存器。

  在外部时钟模式下,外部输入时钟不仅控制了数据输入/输出芯片,而且也决定了A/D芯片的转换速率。在内部时钟模式下,ADS8344芯片自行产生时钟信号,这样所连接的微机就不需产生SAR的转换时钟,转换结果可以方便地输出到微机。

3 ADS8344的典型应用

  本文介绍的电子式互感器高压侧数据采集系统采用TMS 320LC545作为主控芯片,选用ADS8344芯片实现对传感头输出的各路模拟信号的实时采集和模数变换。高压侧数据处理系统的主要工作流程是:接收传感头输出的模拟信号并进行预处理,然后送到A/D芯片转换成数字信号,最后经过E/O变换成光信号输出到光纤传输系统。

  TMS320LC545是16位定点低功耗的数字处理器,工作电压为+3.3V,片内RAM为6kB,片外ROM为48kB,内含一个标准串行口和一个缓冲串行口。两者的接口设计如图3所示。TMS320LC545的串行端口用内部的CLKX?串行时钟?和FSX(帧同步时钟)配置为突发模式下工作,串行口寄存器SPC设置如下:FO=0,串行口发送和接收数据都是16位;FSM=1,串行口工作在字符组方式,每发送/接收一个字都要求一个帧同步脉冲FSX/FSR;MCM=0,CLKX采用外部时钟,该外部时钟由低压侧通过光纤送上来,可确保高、低压侧时钟一致;TXM=1,将FSX设置成输出,每次发送数据时由片内产生一个帧同步脉冲输出。ADS8344的CS接TMS320LC545的FSX和FSR,使数据输入和输出的帧脉冲信号均由DSP产生;ADS8344的DCLK接TMS320LC545的CLKX和CLKR,从而使数据输入和输出的同步时钟均来自DSP;ADS8344的BUSY接TMS320LC545的BIO,当BUSY产生下降沿信号时,则通知DSP可以开始接收转换结果了。

  

 ADS8344的串行接口时序

 

  ADS8344的串行接口时序如图4所示。当CS为低时,ADS8344 通过DIN引脚接收由DSP芯片DX引脚发送过来的串行数据,并写入A/D芯片的控制寄存器,这需要8个DCLK时钟,前4个时钟周期用于接收控制字节的开始位和通道选择位,当接收接下来的4个控制位时芯片同时对所选通道采样,采样完成后进行模数转换,当 BUSY产生一下降沿信号后DSP开始接收由DOUT输出的转换结果,16位串行数据需要16个DCLK时钟,在接收串行数据的LSB位时,下一个通道的控制字开始输入到A/D芯片。这样,ADS8344完成一次完整的数据采样保持、转换和输出共需要25个DCLK时钟。

  4 结论

  电子式互感器具有传统电磁式互感器无可比拟的优势,在电力系统电压、电流测量保护中有着广阔的发展潜力。

关键字:ADS8344  TMS320LC545  接口设计

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0909/article_16685.html
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