數(shù)字信號處理器DSP是數(shù)字信號處理理論與超大規(guī)模集成電路VLSI技術融合的結晶。目前DSP技術正廣泛地應用于通信、語音、圖像、航天航空、儀器儀表等領域，在推動當代信息處理數(shù)字化方面正發(fā)揮著越來越大的作用。
在利用電話線傳輸視頻圖像這一低比特率多媒體通信領域中，如果選用圖像處理的專用芯片，如SAA7110、8×8 3104VCP以及LSI公司的專用芯片等，或者選用具有高速運算性能的高檔DSP進行圖像處理，都會使產(chǎn)品價格大幅度標升。本文介紹的采用TI公司的低檔DSP芯片TMS320F206和視頻A/D芯片TLC5510的圖像采集卡，則為低比特率多媒體通信提供了一個廉價的解決方案。
1 TLC5510芯片和TMS320F206芯片簡介
1.1 TLC5510簡介
TLC5510是CMOS、8位、20MSPS模擬/字轉換器ADC，它利用了半閃速semiflash architerture結構。TLC5510用單5V電源供電，只消耗100mW的功率。它還有內部采樣和保持電路，高阻的并行輸出以及內部基準電阻。
與閃速轉換器flash converter相比，半閃速結構減少了功率損耗和芯片尺寸。通過在2步過程2-step-process中實現(xiàn)轉換，可大大減少比較器的數(shù)目。轉換數(shù)據(jù)的等待時間為2.5個時鐘周期。
無需外部基準電壓源和精密電阻，僅使用內部基準電阻和VDDA就可實現(xiàn)2V的滿量程轉換范圍。25℃時的線性度誤差為±0.75LSB，在整個溫度范圍內的線性度誤差最大值是±1LSB。25℃時的差分線性度誤差為±0.5LSB，在整個溫度范圍內的差分線性度誤差最大值是±0.75LSB。
1.2 TMS320F206簡介
TMS320F206是TI公司推出的一種DSP芯片，它是基于TMS320C5x之上的高速定點數(shù)字處理芯片，具有改進的哈佛結構并行分離的程序和數(shù)據(jù)總線、高性能CPU及高效的指令集等特點。其主要特性如下：
- CPU具有32位CALU、32位累加器、16×16位并行乘法器、三個移位寄存器、八個16位輔助寄存器。
- 存儲器具有224K字可尋址存儲空間、544字片內DRAM、4K字片內SRAM或32K字片內快閃存儲器。
- 指令速度為50ns、35ns及25ns單指令周期。
- 外圍電路有軟件可編程定時器、軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、片內鎖相環(huán)時鐘發(fā)生器、同步和異步系列串口。
2 硬件接口電路設計
2.1 TLC5510前端電路設計
TLC5510前端電路如圖1所示。
在電路中，模擬電源VDDA和數(shù)字電源VDDD相互獨立。VDDA與數(shù)字地AGND之間及VDDD與模擬地DGND之間都用4.7μＦ電容、0.1μＦ電容和鐵氧磁環(huán)去耦和消除電源的紋波。AGND與DGND分開，以避免數(shù)字信號給模擬信號帶來噪聲。放大后的視頻信號直接加在TLC5510的19腳。TLC5510的時鐘信號由TMS320F206的時鐘信號輸出腳CLKOIU1提供。
2.2 TLC5510 與TMS320F206接口電路設計
TLC5510與TMS320F206接口電路圖如圖2所示。
TLC5510數(shù)字地與TMS320F206的地相連。因TLC5510內部有數(shù)據(jù)輸出緩沖，所以TLC5510的腳D1：D8與TMS320F206腳D0：D7直接相連。TMS320F206的CLKOUTI腳通過一小電阻給TLC5510提供時鐘信號。TMS320F206管腳A11和為邏輯控制，當A11為邏輯高，為邏輯低時，TMS320F206就可從TLC5510讀取采樣數(shù)據(jù)。
2.3 TMS320F206與計算機串口通信
存入TMS320F206的圖像數(shù)據(jù)通過串口以9600 b/s的速率送入計算機，計算機將數(shù)據(jù)存到緩存區(qū)，然后通過像素點與圖像轉換程序在顯示器上顯示出來。
3 接口程序設計
3.1程序常量的初始化
(1) 設采樣數(shù)據(jù)存儲區(qū)的起始地址為0900h
(2) 設采樣數(shù)為1000h
(3) 設A/D地址為0800h
3.2 程序步驟
1 初始化TMS320F206
2 加載合適的ARn
3 選通TLC5510
4 讀取A/D轉換值
5 初始化UART
6 向UART 傳數(shù)
7 程序結束
3.3 具體程序
我們將TLC5510與TMS320F206的接口設計用于煤礦井下遠程多媒體低比特率通信監(jiān)控系統(tǒng)中，已取得初步進展， 這一應用可以為TMS320F206用于圖像處理提供一種思路，從而為低比特率多媒體通信開辟一條廉價的途徑。