基于DSP與MAX147的多路數據采集系統設計

3. TMS320VC5402的McBSP

3.1 McBSP的特點(diǎn)

TMS320VC5402有兩個(gè)多通道緩沖串口(MCBSP0和MCBSP1)，通過(guò)幀信號來(lái)控制數據流獨立的接收、發(fā)送幀和時(shí)鐘信號；雙倍的發(fā)送緩沖和三倍的接收緩沖數據存儲器；可直接與工業(yè)標準的編碼器、模擬界面芯片、其它串行A/D、D/A器件連接；具有外部移位時(shí)鐘 發(fā)生器及內部頻率可編程移位時(shí)鐘；可直接利用多種串行協(xié)議接口通信，如SPI、T1/E1，MVIP，AC97等；發(fā)送和接收通道數最多可以到達128路；寬范圍的數據格式選擇，包括8、12、16、20、24、32位字長(cháng)；利用μ律和A律的壓縮擴展通信；8位數據發(fā)送的高位、低位先發(fā)送可選；幀同步和時(shí)鐘信號的極性可編程；可編程內部時(shí)鐘和幀同步信號發(fā)生器

3.2 MCBSP的工作方式

McBSP的工作方式有以下幾種：多通道緩沖模式、SPI工作模式，A-bit模式、數字回路模式、GPIO模式和省電模式McBSP的外部管腳為：串行數據接收管腳DR、接收時(shí)鐘管腳CLKR、接收幀同步信號管腳FSR、發(fā)送時(shí)鐘管腳CLKX、串行數據發(fā)送管腳DX、發(fā)送幀同步信號管腳FSXMCBSP的工作原理是：發(fā)送時(shí)，先寫(xiě)數據于數據發(fā)送寄存器DXR[1，2]，再在發(fā)送時(shí)鐘CLKX和幀同步發(fā)送信號FSX控制下，通過(guò)發(fā)送移位寄存器XSR[12]將數據經(jīng)發(fā)送引腳DX移出發(fā)送；接收數據時(shí)，在接收時(shí)鐘CLKR和幀同步發(fā)送信號FSR控制下，將通過(guò)接受引腳DR接收的數據移入接收移位寄存器RSR[12]并復制這些數據到接收緩沖寄存器RBR[12]再復制到DRR[12]最后由CPU或DMA控制器讀出這個(gè)過(guò)程允許內部和外部數據通信同時(shí)進(jìn)行如果接收或發(fā)送字長(cháng)R/XWDLEN被指定為8，12或16模式時(shí)，DRR2、RBR2、RSR2、DXR2、XSR2等寄存器不能進(jìn)行寫(xiě)、讀、移位操作

4. MAX147與TMS320VC5402的接口電路

MAX147芯片兼容SPI數據通信協(xié)議SPI協(xié)議具有主從模式，使用4 條信號線(xiàn):1) 串行時(shí)鐘信號線(xiàn)(SCK) ;2) 主機輸入/ 從機輸出串口數據線(xiàn)(MISO) ;3) 主機輸出/ 從機輸入串口數據線(xiàn)(MOSI) ;4) 低電平有效的使能信號線(xiàn)(SS) TMS320C54XX提供的時(shí)鐘停止模式可用于SPI 協(xié)議通信當McBSP 被配置為時(shí)鐘停止模式時(shí)發(fā)送器和接收器在內部是同步的因此可以將McBSP 作為SPI 主設備或從設備當設置McBSP為SPI 主設備時(shí)發(fā)送端輸出信號(BDX) 就作為SPI 協(xié)議中MOSI 信號接收端輸入信號(BDR) 則被用作MISO 信號發(fā)送數據幀同步脈沖信號(BFSX) 用作設備片選信號(即SS) 而發(fā)送數據位時(shí)鐘信號(BCLKX) 用作SPI 協(xié)議中SCK由于收數據位時(shí)鐘(BCLKR) 和接收數據幀時(shí)鐘(BFSR) 在內部與BFSX 和BCLKX是相連的因此這些信號不用于SPI 模式TMS320VC5402與MAX147接口電路如圖

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5. 接口程序設計

DSP的McBSP工作在SPI模式下，需要進(jìn)行以下初始化步驟：

1）將SPCR寄存器中的XRST和RRST清零，復位發(fā)送器和接收器；

2）McBSP保持復位狀態(tài)，設置相關(guān)寄存器，CLKSTP=0X，禁止時(shí)鐘停止模式；

3）置SPCR寄存器中的GRST=1，采用率發(fā)生器退出復位，開(kāi)始工作；

4）等待兩個(gè)時(shí)鐘周期，確保初始化過(guò)程中McBSP內部正確同步；

5）設置所需的CLKSTP值；

6）若CPU訪(fǎng)問(wèn)McBSP，則XRST=RRST=1使能發(fā)送器和接收器，SPCR寄存器中其它位不變，若DMAC訪(fǎng)問(wèn)McBSP，先進(jìn)行DMA初始化，啟動(dòng)DMA，使之等待同步事件，然后XRST=RRST=1McBSP退出復位狀態(tài)；