基于EMIF接口的數據采集系統的設計

3．2 硬件設計
圖3所示是TMS320C6713外圍的主要的功能框圖。

如圖3所示，本設計的外圍器件主要包括：雙口RAM，用于與定點(diǎn)核DSP芯片(如TMS320F2812)交換數據；Boot Flash，當程序的大小大于192 KB，用于存儲啟動(dòng)程序；SDRAM，用作運行部分程序的存儲介質(zhì)；CPLD，用于邏輯擴展；AD7865，用于采集電壓電流的實(shí)時(shí)數據。
AD7865是一種高速、低功耗、四通道同步采樣的14位A／D轉換芯片，該芯片內部有1個(gè)2．4μs的逐次逼近型A／D轉換器，4個(gè)跟蹤／保持放大器，內部2．5V參考電壓，同時(shí)片上還集成有時(shí)鐘振蕩器和1個(gè)高速并行接口。AD7865可大大簡(jiǎn)化硬件電路設計。AD574轉換時(shí)間為25μs，而AD7865完成四通道信號的同時(shí)轉換，則只需要100 μs。 AD7865內部4個(gè)采樣通道的輸入信號是同步采樣的，只需發(fā)送1個(gè)脈沖的采樣啟動(dòng)信號，芯片將自動(dòng)完成采樣、逼近和存儲數據到片內特定寄存器等工作，單路采樣速率350 KSPS，四路同時(shí)采集時(shí)100 kHz。
根據設計需求可設定調理電路放大倍數為2倍(反相放大)，則實(shí)際值與A／D的采樣值之間的關(guān)系可由式(1)表示。
實(shí)際值=采樣值／213x10／(-2)×傳感器系數 (1)
若采樣值為正數時(shí)可用式(1)，否則需先進(jìn)行求補處理。
AD7865的前端調理電路如圖4所示。

AD7865的外圍連接電路如圖5所示。

TMS320C6713的EMIF接口各信號線(xiàn)可以根據EMIF接口的示意圖(圖2)連接。在這里需要注意的是各信號線(xiàn)的上拉、下拉和信號線(xiàn)上的限流等措施?？砂凑杖缦略瓌t設計：1)地址線(xiàn)和數據線(xiàn)以及控制線(xiàn)出口處可以串聯(lián)33 Ω的電阻，以達到限流的效果；2)對于某些敏感信號(如片選／CEx信號，保有信號／HOLD等等)在默認狀態(tài)下的電平，應該通過(guò)上拉和下拉進(jìn)行確定。一般情況下，上拉電阻用10 kΩ的電阻，下拉電阻用1 kΩ的電阻。
CPLD的主要功能主要是實(shí)現邏輯擴展，在本設計中，CPLD的主要工作是在DSP6713和多片AD7865芯片之間進(jìn)行信號的解析和傳遞。選用的CPLD芯片是ALTERA公司的EPM570，該芯片相較于其他同類(lèi)型的CPLD而言，配置簡(jiǎn)單、存儲容量大而價(jià)格較低廉。其外圍電路比較簡(jiǎn)單，可以參考ALTERA公司關(guān)于該芯片的引腳功能表，在此不做贅述。