TMS320F206外圍電路典型設計

　1 引 言

　　數(shù)字信號處理DSP芯片是一種能夠實時快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法控制的微處理器，已經(jīng)在通信與信息系統(tǒng)、信號與處理、自動控制、雷達、航空航天、醫(yī)療等許多領域得到了廣泛的應用。

　　目前生產(chǎn)DSF 芯片的廠家主要有TI公司、AD公司、Motorola公司等。其中TI公司推出的 TMS320C2xx系列是繼TMS320C2x和TMA320C5x之后的一種低價格、高性能16位定點運算DSP。TMS320F206(以下簡稱F206)是2xx系列的代表之一，性價比高，應用廣泛，目前已成為高檔單片機的理想替代。F206的性能特點如下：

　　(1)指令周期可達25 ns；

　　(2)可尋址64 kB程序空間、64 kB數(shù)據(jù)空間、64 kB I/O空間以及32 kB全局存儲空間；

　　(3)片內(nèi)集成有32 kB FLASH存儲器；

　　(4)32位算術邏輯單元、32位累加器、16位并行乘法器；

　　(5)豐富的片內(nèi)外設，可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、鎖相環(huán)、同步串行口、異步串行口等；

　　(6)與IEEE標準1149．1兼容的JTAG串行邏輯掃描電路。

　　DSP芯片外圍電路設計是用好DSP芯片最關鍵的第一步。本文以TMS320F206為例介紹DSP芯片前向通道、后向通道接口電路，外存存儲器擴展等最為典型的設計思路及方法。

　　2 F206前向通道接口

　　AD7677芯片是AD公司新推出的具有1 MSPS(Mega Sample Per Second)16位模數(shù)轉換芯片。該芯片采用開關電容式逐次比較結構，其內(nèi)部自帶采樣保持器(SHA)、時鐘源、+2．5 V參考電壓、誤差修正電路、差分輸人以及并行/串行輸出接口。采用單+5 V電源供電，正常工作情況下的功耗為115 mW；關閉模式下的功耗僅為7μW。具有高達94 dB的優(yōu)越的動態(tài)范圍，積分非線性(INI)最大為±O．5 LSB，無漏碼差分非線性(DNL)最大為16位。并具有3種可選工作模式：Warp/Normal/Impulse。

　　ADC采樣的精度取決于參考電壓、布線以及正確的時序。對于其中的布線主要是指電源和地、參考電壓的抗干擾性能。電源和地的干擾是造成系統(tǒng)誤差的最主要原因。

　　對于許多高性能數(shù)據(jù)采集應用，為了解決ADC與放大器之間的匹配問題，AD7677 還可與AD公司的AD8021運算放大器配對使用。AD8021是為了解決增益和帶寬性能之間的匹配問題的一種定制補償放大器。

　　DSP芯片（TMS320F206）工作于20MHz時鐘周期。ADC工作于Warp模式，其采樣速度達到1MSPS，每兩次轉換時間間隔不超過1ms ，否則會導致前一轉換結果的覆蓋丟失。

　　正常工作狀態(tài)下，當DSP的地址判斷位A0為高，且I/O口空間選擇信號IS以及讀選擇信號RD同時為低時，A/D的片選信號CS及讀請求信號RD同時為低。即表示A/D被選中且準備數(shù)據(jù)轉換。由DSP的I/O口觸發(fā)A/D轉換開始信號CNVST(t1)，A/D的引腳BUSY保持高(t2)，即開始數(shù)據(jù)的轉換。其工作時序如圖2所示。

　　3 F206后向通道接口

　　單集成芯片AD669是16位高分辨率，40 ns高速轉換的數(shù)模轉換器。