AD7674与TMS320F2812 McBSP之间的串口通信
164 浏览量
2020-12-08
17:13:42
上传
评论 1
收藏 206KB PDF 举报
AD7674与与TMS320F2812 McBSP之间的串口通信之间的串口通信
1 引言 随着数字信号处理技术的发展，人们对嵌入式数据采集系统的采样精度和传输速度要求越来越高，本文
介绍的嵌入式数据采集系统设计方案采用了ADI公司的高精度18位SAR型ADC AD7674与TI公司32位定点主频高
达150 MHz的DSPTMS320F2812构成一个数据采集系统，并利用McBSP的时钟停止模式实现与AD7674之间的
高速数据传输。 2 AD7674简介 AD7674是一款高精度18位逐次逼近(SAR)型ADC，它具有采样速率高、精度
高、功耗低、无管道延迟的特点，其采样速率最高可以达到800 kS／s(每秒千次采样)，积分非线性误差(INL)最
大为±2.5 LSB，在整
1 引言
随着数字信号处理技术的发展，人们对嵌入式数据采集系统的采样精度和传输速度要求越来越高，本文介绍的嵌入式数据采集
系统设计方案采用了ADI公司的高精度18位SAR型ADC AD7674与TI公司32位定点主频高达150 MHz的DSPTMS320F2812构
成一个数据采集系统，并利用McBSP的时钟停止模式实现与AD7674之间的高速数据传输。
2 AD7674简介
AD7674是一款高精度18位逐次逼近(SAR)型ADC，它具有采样速率高、精度高、功耗低、无管道延迟的特点，其采样速率最
高可以达到800 kS／s(每秒千次采样)，积分非线性误差(INL)最大为±2.5 LSB，在整个工作温度范围内，保证无丢码。该器件
是全差分输入，5 V单电源供电，可接5 V或3.3 V数字电源。AD7674还具有许多其它特点，包括一个内部变换时钟、一个内部
基准缓冲器、误差修正电路以及串行(SPI)与并口(18、16或8位总线)接口。
AD7674能提供3种不同转换速率工作方式以便对不同的具体应用优化性能，这三种工作模式如下：
WARP：允许采样率高达800 kS／s。然而在这种模式下只有转化之间的时间不超过1ms时，才能保证其转化的精度，如果连
续两次转换之间的时间大于1 m8，第一次转换的结果就会被忽略，这种模式适合于要求快速采样率的应用。
NORMAL：这种模式的采样率为666 kS／s，在这种模式下对采样转化之间的时间没有限制，这样既可保证高的转换精度又可
确保快速的采样速率。
IMPULSE：这是一种低功耗模式，其采样率为570 kS／s，例如：当器件工作在1 kS／s时，仅消耗功率为136 μW，该器件适
合于电池供电的应用。
3 多通道缓冲串行接口(McBSP)
TMS320F2812是一款高性能、多功能、高性价比32位定点DSP。该器件兼容于TMS320F2407指令系统，最高可在150 MHz
主频下工作，片上集成有丰富的外设，其中包括一个多通道缓冲串行接口(McBSP)。
TMS320F2812的McBSP在时钟停止模式下工作时与串行外围接口(SPI)相兼容，这便于与SPI器件连接。
当McBSP配置为时钟停止模式时，发送器和接收器内部同步，这样McBSP可以作为一个SPI主设备或从设备。在此模式
下，McBSP的发送时钟信号CLKX相当于SPI总线的SCLK信号，输出信号DX作为SPI主设备的MOSI信号，接收输入信号DR
作为SPI主设备的MISO信号。将McBSP配置为SPI主设备时，需要配置相应的寄存器，在时钟停止模式中，由于采用内部同
步模式，因此不使用时钟信号CLKR和接收帧同步信号FSK。为使DSP按照一定的方式通信，需要对McBSP的各个控制寄存器
进行相应配置，其中，SPCR1／SPCR2用于设置工作模式、接收符号扩展和对齐模式、对收发器和采样速率生成器进行复
位，以及判断收发器是否准备好等。RCR1／RCR2用于控制接收数据的字长、数据延迟。XCR1／XCR2用于控制发送数据的
字长、数据延迟。SRGR1／SRGR2用于设置采样速率生成器的工作模式和采样速率生成器的分频系数。PCR用于控制相应引
脚的工作模式。
4 McBSP接口电路设计
AD7674与TMS320F2812的接口电路如图1所示。在本系统设计中，为了保证较高的转换精度和快速的采样速率，需采取以下
措施：(1)AD7674设置成NORMAL工作方式，即WARP和IMPULSE引脚接地；(2)采用串口通信方式，将MODE0和MODE1固
定为高电平；(3)将EXT／INT引脚接高电平，配置为从设备；(4)AD7674的CS、CNVST、BUSY引脚分别与TMS320F2812的
GPIOD0、GPIOD1、GPIOD2引脚相连，通过TMS320F2812的GPIO端口控制AD7674的片选、转换及工作状态；(5)AD7674
符合SPI的数据通信协议，将其SCLK引脚与TMS320F2812的MCLKXA引脚相连，这样TMS320F2812可向AD7674提供接收
数据的时钟；(6)AD7674的SDOUT引脚与TMS320F2812的MDRA引脚相连。接收数据时，使SDOUT输出的采样结果在时钟
脉冲的控制下通过MDRA逐位移至McBSP的接收移位寄存器。
评论0