基于TMS320VC5409的水聲通信Modem設計與實(shí)現
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1．4 DSP模塊
系統核心由5409及其附加電路、控制邏輯電路組成，完成系統控制及運算處理功能。
系統中5409與CH375之間采用并行接口方式，與AD73311L之間采用串行接口方式，即McBSP工作在SPI模式下，與AD73311L連接。
5409芯片采用雙電源供電機制，即1．8 V或更低的內核電源，為該器件的內部邏輯提供電壓；3．3 V的 I／O電源便于直接與外部低壓器件接口。由電壓調節器芯片TPS73HD318實(shí)現該功能。
5409的時(shí)鐘采用外接頻率為8 MHz晶體，內部倍頻的大小由芯片上CLKMDl～CLKMD3一組引腳的狀態(tài)決定。開(kāi)始設置CLKMDl～CLKMD3為001，即PLL×lO，5409工作頻率為80 MHz。
5409片內包括3個(gè)高速、全雙工、多通道緩沖串行接口McBSP，其方便的數據流控制可使它與大多數同步串行外部設備接口。它由數據線(xiàn)BD(R／X)、幀同步線(xiàn)BFS(R／X)和移位時(shí)鐘線(xiàn)BCLK(R／X)組成。
通過(guò)McBSP主要完成與AD7331lL支持SPI接口之間的數據交換，5409對AD73311L的控制通過(guò)GPIO的XF(輸出)引腳來(lái)完成。5409與AD73311L硬件連接電路原理如圖4所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/157546.htm
5409的McBSP作為SPI的從設備與SPI的主設備AD73311L連接。在這種方式下，McBSP的移位時(shí)鐘線(xiàn)BCLK(R／X)在內部相連，幀同步線(xiàn)BFS(R／X)在內部相連。系統時(shí)鐘的輸出引腳CLKOUT連接MCLK引腳，為AD73311L提供主時(shí)鐘信號。這種主從SPI模式實(shí)現5409對AD7331lL的初始化以及數據交換。
1．5 A／D～D／A模塊
AD733l1L是AD公司的16位串行A／D／A集成轉換器，廣泛應用于語(yǔ)音信號處理、無(wú)線(xiàn)通信、數據通信等領(lǐng)域。系統采用AD73311L芯片，完成D／A，A／D轉換功能。圖4中A／D的輸入采用單端輸入方式，D／A的輸出采用雙端輸出方式。其中，C10，R10，C11組成帶通濾波器。
1．6 功放模塊
系統信號放大電路分為兩路：D／A→信號放大→換能器；換能器→信號放大→A／D。兩路信號放大電路的原理和組成結構采用相同模式，都采用兩級級聯(lián)放大：第一級選擇TLC2652M作小信號放大；第二級由運放OP07構成，實(shí)現功率放大及濾波。調整電路中的電阻、電容參數，以實(shí)現兩路信號放大的需求。
由TLC2652M構成的放大電路，理論上閉環(huán)放大倍數約為100倍；低通截止頻率f=33．86 kHz。
由運放OP07構成的放大電路，理論上放大倍數為30倍，低通截止頻率f=24．11 kHz。
1．7 換能器
根據系統對換能器的指向性要求、電聲特性以及工作條件等要求，直接生產(chǎn)專(zhuān)用換能器。
2 軟件系統構成
軟件主要由CH375計算機端口和DSP端口編程及初始化、5409初始化、McBSP0初始化以及對AD73311L的初始化等程序模塊組成。初始化流程圖如圖5所示。
USB數據傳輸模塊的主要程序包括兩部分：計算機端口軟件編程和DSP端口軟件編程。
計算機端，使用VC作為計算機端應用軟件的開(kāi)發(fā)平臺，利用CH375器件中DLL提供的API函數對其進(jìn)行操作。本地端，5409采用C語(yǔ)言編程，編寫(xiě)內置固件程序的基本框架如下：
5409的初始化程序是完成DSP堆棧、CPU時(shí)鐘及其他各個(gè)工作寄存器的初試值設置，以滿(mǎn)足系統工作要求。
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