多通道模／數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7890與DSP的接口設(shè)計(jì)

2 AD7890工作時(shí)序與讀寫操作方法
控制AD7890的轉(zhuǎn)換開始有兩種方法。一是，硬件控制，即將CONVST引腳置低，器件產(chǎn)生一個(gè)窄低電平脈沖，在脈沖的上升沿A／D轉(zhuǎn)換開始，前提是須向CONV位寫0；二是，軟件控制，即向控制寄存器的cONV位寫1，此時(shí)CONVST引腳不起作用。二者區(qū)別在于，采用硬件控制轉(zhuǎn)換開始時(shí)，在CONVS麗上升沿啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，此時(shí)必須保證內(nèi)部延時(shí)脈沖已經(jīng)結(jié)束；對于軟件控制，內(nèi)部延時(shí)脈沖結(jié)束時(shí)轉(zhuǎn)換立即開始。需要說明的是，在向控制寄存器寫數(shù)據(jù)時(shí)，6個(gè)寫操作時(shí)鐘脈沖結(jié)束前，發(fā)送幀同步信號TFS必須保持低電平，否則寫操作不能成功。而讀取A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果期間，接收幀同步信號RFS必須保持低電平。RFS和TFS連在一起，使SPI口的讀、寫操作同時(shí)進(jìn)行。以DSP作為主設(shè)備，AD7890作為從設(shè)備，即工作在外部時(shí)鐘模式下，此時(shí)讀、寫操作時(shí)序分別如圖2所示。DSP的SPISTE麗引腳具有從設(shè)備片選功能，該引腳為低時(shí)可向從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，文中將該引腳作為通用收、發(fā)幀同步信號來控制RFS和TFS。

3 AD7890與TMS320F2812的SPI接口硬件實(shí)現(xiàn)
TMS320F2812是TI公司推出的數(shù)字信號處理器，它在電機(jī)控制方面性能優(yōu)越，使其在工業(yè)控制中得到了非常廣泛的應(yīng)用。它所提供的串行外設(shè)接口(SPI)是一個(gè)高速同步的串行輸入／輸出口，包含4個(gè)外部引腳：從輸出／主輸入引腳(SPISOMI)、從輸入／主輸出引腳(SPISIMO)、從發(fā)送使能引腳(SPISTE)、串行時(shí)鐘引腳(SPICLK)。SPI主要特點(diǎn)是可以同時(shí)發(fā)送和接收串行數(shù)據(jù)；可以當(dāng)作主機(jī)或從機(jī)工作；提供頻率可編程時(shí)鐘；發(fā)送結(jié)束中斷標(biāo)志。

確定DSP的低速外設(shè)時(shí)鐘LSPCLK后，通過波特率控制寄存器SPIBRR，確定波特率SCLK。波特率具體計(jì)算方法是：當(dāng)SPIBRR=3～127時(shí)，SCLK=LSPCLK／(SPIBRR+1)；當(dāng)SPIBRR=0，1，2時(shí)，SCLK=LSPCLK／4，因此共具有125種可編程波特率。文中，DSP的工作頻率為120 MHz，低速時(shí)鐘LSPCLK為30 MHz，故可編程波特率范圍為234．375 kb／s～7．5 Mb／s。通過提高系統(tǒng)低速時(shí)鐘，可以提高可編程波特率范圍；通過選較高的波特率，能提高數(shù)據(jù)傳輸速率，即提高A／D的轉(zhuǎn)換效率。AD7890-10與TMS320一F2812的SPI接口硬件連接框圖如圖3所示。