基于A(yíng)DmC812和DSP實(shí)時(shí)數據采集系統設計1

       ADmC812和TMS320F206簡(jiǎn)介

       ADmC812微轉換芯片

       ADmC812是具有16位計數/定時(shí)和32條可編程I/O接口的8051/8052微控制器，內置一個(gè)8通道、5ms轉換時(shí)間、精度自校正、12位逐次逼近的ADC；2個(gè)12位DAC，10.5KB的閃存EEPROM，256字節的SRAM。還包括一些重要功能模塊，如看門(mén)狗定時(shí)器和電源監控器，ADC與數據存儲器之間的DMA方式，存儲保護功能，一個(gè)通用異步串行收發(fā)器(UART)、SPI和I2C總線(xiàn)接口。

       ADmC812內豐富的外設，使它不需要外部總線(xiàn)擴展就可以組成一個(gè)完整數據采集系統，有很高的性?xún)r(jià)比。更值得注意的是在A(yíng)DmC812內集成了8路12位高精度、自校準4ppm/℃的ADC電路。而且，當工作條件(如時(shí)鐘頻率、模擬輸入范圍、基準電壓或電源電壓)發(fā)生變化時(shí)，為了得到高精度的ADC結果，可以用軟件對ADmC812內4個(gè)用于校正的特殊功能的寄存器設置，達到進(jìn)一步校正ADC的目的。ADmC812通過(guò)設置ADCON1~3 三個(gè)特殊功能寄存器，可以使ADC工作于3種不同的模式，實(shí)現單次轉換、連續轉換和DMA模式的A/D轉換，可以根據具體的需要選擇，在DMA模式下，允許ADC在每次設置寄存器ADCCON1~3后連續采樣，并將結果寫(xiě)入外部RAM中。這種自動(dòng)捕獲功能大大地方便了主從處理器之間的數據交換。

       數字信號處理器TMS320F206

       TMS320F206(以下簡(jiǎn)稱(chēng)F206)是TI公司生產(chǎn)的TMS320C2000系列DSP之一。是繼C2X和C5X之后推出的低價(jià)格高性能的16位定點(diǎn)DSP，由于它采用了改進(jìn)的哈佛結構，具有分離的程序總線(xiàn)和數據總線(xiàn)，采用四級流水線(xiàn)作業(yè)，其運行速度可達40MIPS，具有高速運行的特點(diǎn)。同時(shí)提供豐富的指令集，增強的模塊化結構設計，使它通用化得以提高，應用領(lǐng)域不斷拓寬，現已成為高檔單片機的理想替代品。F206片內有32K的閃速存儲器，用戶(hù)通過(guò)F206自帶的、符合IEEE標準1149.1的JTAG接口，可以對程序進(jìn)行仿真與調試，并將程序代碼燒錄到片內，極大地方便了用戶(hù)的系統設計與程序調試。

       TMS320F206提供直接存儲器訪(fǎng)問(wèn)(DMA)功能，通過(guò)使用HOLD操作允許對外部程序、數據以及I/O空間進(jìn)行直接存儲器訪(fǎng)問(wèn)。該過(guò)程是由、兩個(gè)信號控制。外部設備可以把引腳驅動(dòng)到低電平，從而請求對外部總線(xiàn)的控制。如果中斷線(xiàn)被允許，那么將觸發(fā)中斷。F206在相應中斷時(shí)，軟件邏輯可以使處理器發(fā)出應答信號，表示它將放棄對外部總線(xiàn)的控制。根據，外部地址信號(A15~A0)、數據信號(D15~D0)以及存儲器控制信號(、、、、、、)被置為高阻狀態(tài)，實(shí)現DMA功能。

       系統硬件設計

       系統的硬件結構如圖1所示，存貯器62256作為DSP的全局數據存儲器，同時(shí)又是ADmC812的外部存儲器，兩控制器分別通過(guò)總線(xiàn)和數據存儲器62256相連，實(shí)現存儲器共享。為了保證兩控制器能分別獨立地工作。在A(yíng)DmC812和62256之間插入了4片74HC245進(jìn)行總線(xiàn)隔離。這樣，在A(yíng)DmC812的控制下，每一時(shí)刻只有一個(gè)控制器訪(fǎng)問(wèn)62256。圖中62256作為ADmC812的外部存儲器，A15為片選信號，地址范圍為8000H~FFFFH；作為F206的全局數據存儲器，用作片選線(xiàn)，使用高端32K字地址范圍(8000H~FFFFH)。兩片選信號經(jīng)一與非門(mén)和62256的片選線(xiàn)CS2相連，實(shí)現片選信號的隔離。

       ADmC812通過(guò)P1.0、P3.2(INT0)分別和DSP的、XF腳相連，由P1.0向DSP申請總線(xiàn)控制，在DSP響應ADmC812的請求后，DSP的CPU被掛起，并出讓外部總線(xiàn)。ADmC812通過(guò)A15打開(kāi)總線(xiàn)驅動(dòng)器，并經(jīng)與非門(mén)后選中62256，獲得62256的控制權，實(shí)現對62256的讀寫(xiě)操作。而F206也可以通過(guò)向ADmC812請求中斷，ADmC812在響應中斷INT0后，進(jìn)行相關(guān)事務(wù)的處理。另一方面，ADmC812通過(guò)讀引腳的電平，可以確認F206是否被掛起；而通過(guò)對腳的控制，實(shí)現F206程序的分支轉移，增加系統的靈活性。