串行a-d转换器tlc2543与tms320c25的接口及编程

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1、串行A/D转换器TLC2543与TMS320C25的接口及编程

2、第1...摘要：本文以TI公司的DSP芯片TMS320C25与11通道12位串行模/数转换芯片TLC2543为例，介绍该类ADC与DSP的接口及编程，这种方法对于其它具有SPI串行接口的A/D转换器一样适用。关键词：DSP；A/D转换器；TLC2543；TMS320C25　　　TMS320C25是TI(TEXASINSTRUMENT)公司的16位数字信号处理器，它在结构上采用程序存储器和数据存储器分开寻址的哈佛结构，允许取指令和执行

3、指令全部重叠进行。该DSP内含544个字的RAM，4k字的程序存储器ROM，用掩膜方法放置在内部ROM中的程序可以全速运行。TMS320C25内含32位乘法器，可以单指令周期完成16×16位2的补码数相乘，这对诸如卷积等DSP基本算法是有效的。另外，它与专用的DSP指令系统相结合能提高速度和灵活性，每秒执行的指令可达10M条。　　TLC2543也是TI公司的产品，它是12位开关电容逐次逼近A/D转换器。每个器件有三个控制输入端：片选(CS)、输入/输出时钟(I/OCLOCK)以及数据输入端(DA

4、TAINPUT)。通过一个串行三态输出端与主处理器或其外围的串行口通信，可与主机高速传输数据，可编程输出数据长度和格式。片内含有一个14通道多路器，可从11个模拟输入和三个内部自测电压中选择一个。片内设有采样保持电路。用“转换结束”信号EOC指示转换的完成。系统时钟由片内产生并由I/OCLOCK同步。正、负基准电压(REF＋，REF－)由外部提供，通常为VCC或地，两者差值决定输入电压范围。片内转换器使器件有高速(10μs转换时间)，高精度(12位分辨率，最大±1LSB的线性误差)和低噪声的特点

5、。TLC2543的引脚排列如图1所示。采用20脚DIP封装。500)this.style.ouseg(this)">1.硬件设计1.1TLC2543的简要工作过程　TLC2543的工作过程分为两个周期：I/O周期和实际转换周期。　　a.I/O周期　　I/O周期由外部提供的I/OCLOCK定义，延续8、12或16个时钟周期，决定于选定的输出数据长度。器件进入I/O周期后同时进行两种操作。　　(1)在I/OCLOCK的前8个脉冲的上升沿，以MSB前导方式从DATAINPUT端输入8位数据流到输入寄存

6、器。其中前4位为模拟通道地址，控制14通道模拟多路器从11个模拟输入和三个内部测电压中选通一路送到采样保持电路，该电路从第4个I/OCLOCK脉冲的下降沿开始对所选信号进行采样，直到最后一个I/OCLOCK脉冲的下降沿。I/O周期的时钟脉冲个数与输出数据长度(位数)同时由输入数据的D3、D2位选择为8、12或16。当工作于12或16位时，在前8个时钟脉冲之后，DATAINPUT无效。　　(2)在DATAOUT端串行输出8、12或16位数据。当CS保持为低时，第一个数据出现在EOC的上升沿。若转换

7、由CS控制，则第一个输出数据发生在CS的下降沿。这个数据串是前一次转换的结果，在第一个输出数据位之后的每个后续位均由后续的I/O时钟下降沿输出。　　b.转换周期　　在I/O周期的最后一个I/OCLOCK下降沿之后，EOC变低，采样值保持不变，转换周期开始，片内转换器对采样值进行逐次逼近式A/D转换，其工作由与I/OCLOCK同步的内部时钟控制。转换完成后EOC变高，转换结果锁存在输出数据寄存器中，待下一个I/O周期输出。I/O周期和转换周期交替进行，从而可减小外部的数字噪声对转换精度的影响。1.

8、2接口设计500)this.style.ouseg(this)">　　TMS320C25片内有一个全双工串行口，其接收和发送操作都是双向缓冲的。与串行口工作相关的引脚有：DX(发送的串行数据信号)，DR(接收的串行数据信号)，CLKX(发送时钟信号)，CLKR(接收时钟信号)，FSX(发送帧同步信号)和FSR(接收帧同步信号)。在DX和DR引脚上的数据分别通过CLKX或CLKR信号记录到TMS320C25的XSR(发送移位寄存器)和RSR(接收移位寄存器)中，XSR和RSR又分别与DXR(数据发

9、送寄存器)和DRR(数据接收寄存器)相连，DXR和DRR被映射到数据地址空间的0单元和1单元，TMS320C25可以通过指令进行访问并对其进行操作。TMS320C25以异步或同步的方式与外界通信。本文中，TMS320C25采用异步方式，以便有效地对TLC2543进行控制。其接口电路如图2所示。500)this.style.ouseg(this)">　　在图2中，TMS320C25使用40MHz晶振，指令周期为100ns。TMS320C25的DX连接到TLC2543的DATAINPUT，作为TLC