并行模數轉換器ADS8364與TMS320F2812的接口設計

0 引言

ADS8364是美國德州儀器公司(TI)的一款六通道、16位并行輸出、同步采樣的模數轉換器。該芯片提供了一個(gè)靈活的高速并行接口，可以直接與數字信號處理器TMS320F2812相連。本文主要介紹了這個(gè)接口的軟、硬件設計，著(zhù)重論述了這兩款芯片是如何配置啟動(dòng)和工作的。本設計廣泛應用于電機控制、多軸定位系統、三相功率轉換、多通道數據采集等場(chǎng)合。

1 芯片簡(jiǎn)介

ADS8364是一款六路模擬輸入、16位并行輸出的模數轉換器。六路模擬輸入分為三組(A,B 和C) ,每個(gè)輸入端都有一個(gè)保持信號來(lái)實(shí)現所有通道的同時(shí)采樣與轉換功能，非常適合于多路(多種)采集系統的需要。ADS8364提供了一個(gè)靈活的高速并行接口，可以運行在直接尋址、循環(huán)采樣、FIFO等三種模式，每個(gè)通道的輸出數據都可直接作為一個(gè)16bit的字。

TMS320F2812是TI公司生產(chǎn)的一款DSP芯片，TMS320F28X系列是當今世界上最先進(jìn)的32位定點(diǎn)DSP芯片。它不但運行速度高，處理功能強大，并且具有豐富的片內外圍設備，便于接口和模塊化設計。它既具有數字信號處理能力，又具有強大的事件管理能力和嵌入式控制功能，特別適用于有大批量數據處理的測控場(chǎng)合，如工業(yè)自動(dòng)化控制、智能化儀器儀表及電機伺服控制系統等。

2 ADS8364的工作原理

ADS8364的最大工作頻率可達5MHz，采樣/轉換可在20個(gè)轉換時(shí)鐘周期內完成。ADS8364的六個(gè)通道可以同時(shí)進(jìn)行采樣/轉換。吞吐率最大可達250ksps。ADS8364采用＋5V工作電壓，并帶有80DB共模抑制的全差分輸入通道以及六個(gè)4μs連續近似的模數轉換器、六個(gè)差分采樣放大器。另外，在REFIN和REFOUT引腳內部還帶有＋2.5V參考電壓。ADS8364的差分輸入可在－VREF到＋VREF之間變化。三個(gè)保持信號（HOLDA、HOLDB、HOLDC）可以啟動(dòng)指定通道的轉換。當三個(gè)保持信號同時(shí)被選通時(shí)，其轉換結果將保存在六個(gè)寄存器中。對于每一個(gè)讀操作，ADS8364均輸出十六位數據，地址／模式信號（A0，A1，A2）可以選擇如何從ADS8364讀取數據，也可以選擇單通道、單周期或FIFO模式。在A(yíng)DS8364的HOLDX保持至少20ns的低電平時(shí)，轉換開(kāi)始。這個(gè)低電平可使各個(gè)通道的采樣保持放大器同時(shí)處于保持狀態(tài)從而使每個(gè)通道同時(shí)開(kāi)始轉換。當轉換結果被存入輸出寄存器后，引腳EOC的輸出將保持半個(gè)時(shí)鐘周期的低電平。另外，通過(guò)置RD和CS為低電平可使數據讀出到并行輸出總線(xiàn)。

ADS8364工作時(shí)序圖

3 ADS8364與TMS320F2812的接口電路

電路部分主要分為DSP芯片的最小系統設計和ADS8364的接口設計。分別給予介紹。

3.1 TMS320F2812的最小系統設計：

（1）電源和復位部分：本設計采用外部5V直流電壓供電。通過(guò)DC/DC器件產(chǎn)生3.3V的內核電壓VDD和1.8V的I/O電壓VDDIO電壓。電源芯片TPS767D318為雙電源輸出，一路為3.3V、一路為1.8V。每路電源的最大輸出電流為1A。芯片還提供兩個(gè)寬度為200ms的低電平復位脈沖。本設計的復位信號分兩種：上電復位、手動(dòng)復位。上電復位由芯片TPS767D318產(chǎn)生，手動(dòng)復位由電阻電容組成的電路產(chǎn)生。