模拟音频芯片在数据采集过程二次通讯中的应用

2006-09-13 13:29:06来源: 仪表技术

1音频模拟芯片TLC320AD50C

TI公司的TLC320AD50C采用过采样ΣΔ技术,在DAC前有一个插值滤波器,在ADC后有一个抽样滤波器,这种结构使系统接收、发送可同时进行。而且TLC320AD50C可实现高分辨率,低速信号,高采样率(最高可达22.5kb/s)的AD/DA转换。它由一对16位的同步串行转换通道组成,可直接和DSP连接进行通信。  

TLC320AD50C的特点如下:  

(1)器件中的ADC为64倍过采样,DAC为256倍过采样(内部);

(2)带有内建抗混叠滤波器和sinx/x补偿;

(3)可配置成主机或从机方式,一个串行接口可支持3个从设备和DSP进行通讯。  

TLC320AD50C中的可选项和电路配置可以通过串行口进行编程,具体可编程项有:复位,掉电,通信协议,串行时钟率,信号采样率,增益控制,测试模式等。  

TLC320AD50C有7个控制寄存器,其中主要4个寄存器功能如表1。由于寄存器4可修改采样频率,所以可能经常被修改,二次通讯很多涉及到它。

2TLC320AD50C与TMS320C30DSP芯片的连接  

TMS320C30是TI公司浮点运算DSP芯片中比较典型的一种,它的主时钟达到40MHz,采用32位 浮点运算处理器,可以实现自适应信号处理和信号转换等高速浮点运算,是一种性价比很高的产品。

本文采用TLC320AD50C和TMS320C30的接口电路完成数据的采集和TLC320AD50C寄存器的读写 过程。TMS320C30和TLC320AD50C的接口电路如图1。

芯片连接的主要引脚有复位信号RESET;同步信号:AD50C上FS,FSD(延迟帧信号),TMS320C30上FSX(帧发送信号),FSR(帧接收信号);数据读写信号:DIN,DOUT,DX,DR;时钟信号:SCLK,MCLK,CLKX;二次通信请求:AD50C上FC,C30上XF。在时钟信号作用下,C30的帧信号(FSX,FSR)及数据的传输(DR,DX)时序图如图2。片外复位电路提供上电复位,晶振电路可提供10MHz以上的主时钟频率,数据采样频率和其他时钟信号均由此频率分配。C30与AD50C之间有两种通信格式,即主串行通信格式和二次串行通信格式。前者用来接收和发送转换信号,后者在有请求的时候才进行二次通信。在主串行通信格式时,有两种数据传送模式:16位和15+1位,可通过控制寄存器设定,省却情况下为15+1位。采用15+1位传送模式,其最低位D0为非数据位,输入DAC数据的D0位为二次通信请求位,输出ADC数据的D0位为M/S脚的状态位。  

二次通信只有在发出请求时产生,当首次通信采用15+1位模式时,可以用D0进行二次通信请求,当首次通信采用16位模式时,则必须由FC脚输入信号来产生二次通信请求。二次通信数据格式如图2中所示,其中D7~D0为控制寄存器数据,D12~D8为控制寄存器地址,D13=1为读控制寄存器数据,D13=0对控制寄存器写数据。通过二次通信,可实现TLC320AD50C初始化和修改TLC320AD50C内部控制寄存器。

3数据采集电路及通讯软件实现

主AD50C的FSD接到从片的FS端,见图3。

首先对相关寄存器进行设置。如果需要8kHz采样速率的模拟信号,且送到TMS320C30器件的时钟输入频率是30MHz,则下面的值应该加载进C30串口和定时器。

 

具体通信过程如下:AD50C数据输入输出与C30数据接收管脚相连,AD50C发出的帧频信号通过FS脚与C30达到同步,FSD为同步延时信号,主要用来扩展主从器件,AD50C上M/S可控制AD50C的主从方式。C30中时钟和同步信号脚可用软件设置成外部输入,这样数据发送/接收,帧同步,时钟信号均由AD50C产生,主时钟(MCLK)信号由晶振提供,FC、XF端作为二次通讯请求,假设数据传输格式为16位,则FC高电平时发出二次通讯请求。  

程序的流程图见图4。

4结束语 

本文就两种典型的芯片连接进行了介绍,从而很好地实现了数据的采集过程中寄存器的数据读写,在实际中也得到了很好的应用。

参考文献

[1]李毅民,等.TMS320第三代数字信号处理器用户指南[Z].北京闻亭科技发展 有限责任公司,1991.

[2]TI.TLC320AD50C/I data manual[Z].1998.

[3]李欣,刘春杰,赵梨丰.双通道实时数据采集处理系统的设计和实现[J].青 岛海洋大学学报,2002,(1):133-138.

关键字:寄存器  采样  时钟

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2006/0913/2702.html
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