1 芯片介紹

TMS320VC5402是TI公司生產(chǎn)的，從屬于TMS320C54x系列的一個合作靈活、高速、具有較高性價比、低功耗的16位定點通用DSP芯片。其主要特點包括：改進的哈佛結(jié)構(gòu)(1條程序存儲器總線，3條數(shù)據(jù)存儲器總線和4條地址總線)，帶有專用硬件邏輯CPU，片內(nèi)存儲器，片內(nèi)外圍專用的指令集，專用的匯編語言工具。TMS320VC5402含4K字的片內(nèi)ROM和16K字的雙存取RAM，1個HPI(Host Port Interface)接口，2個多通道緩沖單口MCBSP(Multi-Channel Buffered Serial Port)，單周期指令執(zhí)行時間10ns，雙電源(1.8V和3.3V)供電，帶有符合IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)的JTAG邊界掃描仿真邏輯。

TLC320AC01是TI公司生產(chǎn)的一個14位、音頻(大約12kHz帶寬)、內(nèi)含抗混濾波器和重構(gòu)濾波器的模擬接口電路，有一個能與許多DSP芯片相連的同步串行數(shù)字接口。其內(nèi)部電路的配置和性能參數(shù)的設(shè)定，比如采樣頻率、濾波器帶寬和增益高調(diào)整等，都可以通過對它內(nèi)部的8個數(shù)據(jù)寄存器寫入控制信息來實現(xiàn)。ADC通道與DAC通道同步操作，數(shù)據(jù)是以2的補碼格式進行傳輸?shù)?。?個基本的操作模式：單機模式、主從模式、線性編解碼模式。在單機模式下，TLC320AC01能生成移位時鐘和幀同步并用于單機的數(shù)據(jù)傳輸；主從模式下、1個TLC320AC01作為主機生成主移位時鐘和幀同步信號，另外的模擬接口電路是從機；在線性編解碼操作模式下，移位時鐘和幀同步信號由外部電路生成，定時信號可以由任何一種編解碼電路產(chǎn)生。TLC320AC01的典型應(yīng)用包括調(diào)制解調(diào)器、語音處理、工業(yè)過程控制、光譜分析、作為DSP的模擬接口電路進行數(shù)據(jù)采集處理以及各種記錄儀等。TLC320AC01C的工作溫度范圍是0～70℃。TLC320AC01有28腳的塑料J型針封裝(帶FN后綴)和64腳的塑料扁平封裝(帶PM后綴)，體積較小，適應(yīng)于便攜設(shè)備。單一5V電源供電，工作時的最大功耗110mW。

2 硬件連接

硬件連接電路原理如圖1所示。

①TMS320VC5402與2片TLC320AC01的主時鐘必須來源于同一外部時鐘源。本設(shè)計采用10MHz的有源晶振作主時鐘源，以消除噪聲，并保持DSP與TLC320AC01接口電路協(xié)調(diào)工作。

②主模式的TLC320AC01的M/S端接高電平，從模式的TLC320AC01的M/S接地。

3 軟件設(shè)計

3.1 軟件編制過程

一旦完成了正確的硬件連接，接下來就可以進行軟件編程調(diào)試了。要完成的工作包括：

①兩個通道的區(qū)分。TLC320AC01的運行模式是主從模式：一個TLC320AC01是主，另一個是從。硬件上通過設(shè)置M/S的高低電平分配主從模式的TLC320AC01，軟件上則通過檢測從TLC320AC01所接收的信息字中的最低有效位將主與從分開。主的信息字的最低有效位是0，而所有從的信息字的最低有效位是1。主從模式下的TLC320AC01與TMS320VC5402的緩沖串口進行輪流通信。

②初始化。初始化操作過程包括通過TMS320VC5402的同步串口發(fā)送兩串16位的數(shù)字信息到TLC320AC01。第一串為0000 0000 0000 0011B，14個最高有效位(bits 15～2)定義輸出采樣值為0，2個最低有效位(bits 1～0)說明下一個要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字屬于二次通信(關(guān)于一次通信和二次通信的內(nèi)容請參閱TLC320AC01的DATA SHEET)。第二個數(shù)據(jù)值用來對TLC320AC01的9個數(shù)據(jù)寄存器的某一個進行配置。Bits 15、14用來控制Modem中的相移，這里設(shè)為0；bit 13=0，表示這個數(shù)據(jù)值將寫到TLC320AC01的某個寄存器；bits 12～8表示要配置的寄存器地址；bits 7～0包含要寫到寄存器的值。9個寄存器的描述如下：R0大多數(shù)應(yīng)用設(shè)為0，R1用來設(shè)置采樣頻率，R2用來設(shè)備低通濾波器的截止頻率，R3進行相移控制，R4進行模擬輸入輸出的增益控制，R3進行相移控制，R4進行模擬輸入輸出的增益控制，R5用于使能高通濾波器，R6控制操作模式，R7控制從模式的串行通信，R8控制生成的幀同步脈沖數(shù)。

③用戶代碼的編寫。完成音頻信號采集與回放代碼的編制。本設(shè)計采用中斷方式，包括發(fā)送中斷和接收中斷。

3.2 部分關(guān)鍵代碼

(1)初始化

包括TMS320VC5402的初始化和TLC320AC01的初始化。

；TMS320VC5402的初始化；

SSBX INTM ；使所有中斷無效

ORM#0834h，PMST ；設(shè)備處理器方式狀態(tài)寄存器PMST

STM #02492h，SWWSR ；所有外圍兩個等待狀態(tài)

RSBX OVM ；使OVM=0

RSBX FRCT ；使FRCT=0，允許整數(shù)乘

STM #010h，IMR ；多通道緩沖串口接收中斷使能

RSBX INTM ；使能所有非屏蔽中斷

；TLC320AC01的初始化

SSBX SXM ；設(shè)置符號擴展模式

LD #PR1，DP ；以下三句設(shè)置TLC320AC01內(nèi)部數(shù)據(jù)

LD PR1，A ；寄存器R1的值，其余寄存器的設(shè)置與此同

CALL AC01_2ND

……

RET

AC01_2ND；

RSBX INTM ；使中斷有效

STH A，DXR10

STL A，DXR10

STL #0，DXR10 ；確保字被發(fā)送

SSBX INTM ；使中斷無效

RET

(2)接收中斷服務(wù)程序

這段程序包括通道的區(qū)分，方法是：使主TLCAC01首選寫入，主TLCAC01的LSB是0，從TLCAC01的LSB是1。發(fā)送中斷與此相同。

SBPREC：BITF DRR10，#1

BC loop1，TC

LD DRR10，A

AND #0fffch，A

STL A，DXR10

B loop2

Loop1: LD DRR10，A

AND #0fffch，A

STL A，DXR10

RETE

Loop2: RETE

結(jié)束語

基于上述硬件設(shè)計的方法，通過軟件編程可以實現(xiàn)許多應(yīng)用，如數(shù)據(jù)采集、處理和存儲的數(shù)據(jù)采集卡，對采集的數(shù)據(jù)進行頻譜分析和頻譜分析儀，數(shù)字記錄儀，以及調(diào)制解調(diào)器等。