基于TMS320F206DSP的图像采集卡设计

　　数字信号处理器(DSP)是数字信号处理理论与超大规模集成电路(VLSI)技术融合的结晶。目前DSP技术正广泛地应用于通信、语音、图像、航天航空、仪器仪表等领域，在推动当代信息处理数字化方面正发挥着越来越大的作用。

　　在利用电话线传输视频图像这一低比特率多媒体通信领域中，如果选用图像处理的专用芯片，如SAA7110、8×8 3104VCP以及LSI公司的专用芯片等，或者选用具有高速运算性能的高档DSP进行图像处理，都会使产生价格大幅度标升。本文介绍的采用TI公司的低档DSP芯片TMS320F206和视频A/D芯片TLC5510的图像采集卡，则为低比特率多媒体通信提供了一个廉价的解决方案。

　　1 TLC5510芯片和TMS320F206芯片简介

　　1.1 TLC5510简介

　　TLC5510是CMOS、8位、20MSPS模拟/数字器(ADC)，它利用了半闪速(semiflash architecture)结构。TLC5510用单5V电源供电，只消耗100mW的功率。它还有内部采样的保持电路，高阻的并行输出以及内部基准电阻。

　　与闪速转换器(flash converter)相比，半闪速结构减少了功率损耗和芯片尺寸。通过2步过程(2-step-process)中实现转换，可大大减少比较器的数目。转换数据的等待时间为2.5个时钟周期。

　　无需外部基准电压源和精密电阻，仅使用内部基准电阻和VDDA就可实现2V的满量程转换范围。25℃时的线性度误差为±0.75LSB，在整个温度范围内的线性误差最大值是±1LSB。25℃时的差分线性度误差为±0.5LSB，在整个温度范围内的差分线性度误差最大值是±0.75LSB。

　　1.2 TMS320F206简介

　　TMS320F206是TI公司推出的一种DSP芯片，它是基于TMS320C5x之上的高速定点数字处理芯片，具有改进的哈佛结构(并行分离的程序和数据总线)、高性能CPU及高效的指令集等特点。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、三个移位寄存器、八个16位辅助寄存器。

　　存储器个有224K字可寻址存储空间、544字片内DRAM、4K字片内SRA或32K字节内快闪存储器。

　　指令速度为50ns、35ns及25ns单指令周期。

　　外围电路有软件可编程定时器、软件可编程等待状态发生器、片内锁相环时钟发生器、同步和异步系列串口。

　　2 硬件接口电路设计

　　2.1 TLC5510前端电路设计

　　TLC5510前端电路如图1所示。

　　在电路中，模拟电源VDDA和数字电源VDDD相互独立。VDDA与数字地AGND之间及VDDD与模拟地DGND之间都用4.7μF电容、0.1μF电容和铁氧磁环去耦和消除电源的纹波。AGND与DGND分开，以避免数字信号给模拟信号带来噪声。放大后的视频信号直接加在TLC5510的19脚。TLC5510的时钟信号由TMS320F206的时钟信号输出脚CLKOUT1提供。