主从模式的TLC320AC01与DSP的接口设计

　　在许多应用系统中，数字信号处理器DSP必须从多路模数转换器(ADC)通道获取信息，并且将经DSP处理后的数字信号传送到多路数模转换器(DAC)通道输出。关键问题是怎样在DSP系统中十分容易和高效地实现这些转换，因此必然涉及到接口电路的设计。本文介绍一种单片内集成了ADC通道和DAC通道的模拟接口电路TLC320AC01与TMS320VC5402缓冲串口的接口的设计实现方法，然后，基于这种接口电路的硬件设计，通过软件编程实现模拟信号的采集与回放。

　　1 芯片介绍

　　TMS320VC5402是TI公司生产的，从属于TMS320C54x系列的一个合作灵活、高速、具有较高性价比、低功耗的16位定点通用DSP芯片。其主要特点包括：改进的哈佛结构(1条程序存储器总线，3条数据存储器总线和4条地址总线)，带有专用硬件逻辑CPU，片内存储器，片内外围专用的指令集，专用的汇编语言工具。TMS320VC5402含4K字的片内ROM和16K字的双存取RAM，1个HPI(Host Port Interface)接口，2个多通道缓冲单口MCBSP(Multi-Channel Buffered Serial Port)，单周期指令执行时间10ns，双电源(1.8V和3.3V)供电，带有符合IEEE1149.1标准的JTAG边界扫描仿真逻辑。

　　TLC320AC01是TI公司生产的一个14位、音频(大约12kHz带宽)、内含抗混滤波器和重构滤波器的模拟接口电路，有一个能与许多DSP芯片相连的同步串行数字接口。其内部电路的配置和性能参数的设定，比如采样频率、滤波器带宽和增益高调整等，都可以通过对它内部的8个数据寄存器写入控制信息来实现。ADC通道与DAC通道同步操作，数据是以2的补码格式进行传输的。有3个基本的操作模式：单机模式、主从模式、线性编解码模式。在单机模式下，TLC320AC01能生成移位时钟和帧同步并用于单机的数据传输;主从模式下、1个TLC320AC01作为主机生成主移位时钟和帧同步信号，另外的模拟接口电路是从机;在线性编解码操作模式下，移位时钟和帧同步信号由外部电路生成，定时信号可以由任何一种编解码电路产生。TLC320AC01的典型应用包括调制解调器、语音处理、工业过程控制、光谱分析、作为DSP的模拟接口电路进行数据采集处理以及各种记录仪等。TLC320AC01C的工作温度范围是0～70℃。TLC320AC01有28脚的塑料J型针封装(带FN后缀)和64脚的塑料扁平封装(带PM后缀)，体积较小，适应于便携设备。单一5V电源供电，工作时的最大功耗110mW。

　　2 硬件连接

　　硬件连接电路原理如图1所示。

　　①TMS320VC5402与2片TLC320AC01的主时钟必须来源于同一外部时钟源。本设计采用10MHz的有源晶振作主时钟源，以消除噪声，并保持DSP与TLC320AC01接口电路协调工作。