51單片機與TLV2548串行A／D的接口設計

O 引言
TLV2548是TI公司生產(chǎn)的12位、多通道、小尺寸、低功耗、高速串行A／D轉換芯片，它有一個(gè)專(zhuān)與DSP連接的幀同步(FS)信號，故可廣泛用于DSP高速數據采集系統中。
MCS-51系列單片機歷經(jīng)了多年的發(fā)展，其應用技術(shù)已十分穩定可靠。TLV2548尺寸小、接口簡(jiǎn)單。且這兩種芯片都有過(guò)上天飛行的經(jīng)歷，因此，可以適用低成本、控制簡(jiǎn)單、數據處理量不大、可靠性要求較高的航天產(chǎn)品中。
為此，本文將介紹80C32E單片機與TLV2548的接口電路及其控制程序的設計方法。

1 接口電路設計
80C32E與TLV2548的接口電路如圖1所示。
TLV2548提供了一個(gè)SPI串口。80C32E則采用通用I／O口(P1)，并通過(guò)軟件編程產(chǎn)生SPI串行接口信號，從而實(shí)現對TLV2548的控制與數據的讀寫(xiě)。
TLV2548有5個(gè)控制引腳、FS、SCLK、和。其中FS為DSP專(zhuān)用幀同步信號，在微控制器控制方式時(shí)，可將其接高電平；為低電平時(shí)，片內的模擬電路與參考電路進(jìn)入節電狀態(tài)。由于本文不使用節電方式，因此將其接高電平。另外，引腳為轉換結束及向處理器請求中斷信號，的下降沿表示轉換后的數據可以輸出，本電路中，此信號沒(méi)有連接，因為T(mén)LV2548的轉換速度很快(3．6μs)，而單片機中斷與查尋方式不能提高時(shí)間效率，故采用軟件延時(shí)等待轉換結束，這樣編程比較簡(jiǎn)單，同時(shí)也可節省80C32E的硬件資源。數據線(xiàn)SDI與SDO為80C32E與TLV2548之間的數據傳輸線(xiàn)。
TLV2548有單次(00)、重復(01)、掃描(10)及重復掃描(11)模式四種轉換模式，各模式的用法略有區別；有普通與擴展兩種采樣方式。擴展采樣方式的優(yōu)點(diǎn)在于A(yíng)／D的采樣與轉換時(shí)間不受時(shí)鐘信號SCLK的限制，其采樣、轉換由電平控制。時(shí)間短、速度快。本文選用11重復掃描模式與擴展采樣方式，來(lái)對TLV2548中的6個(gè)通道(A0～A5)進(jìn)行轉換。
圖l中的MAX706為看門(mén)狗復位電路，OSCIC為16 MHz晶振。

2 控制程序設計
80C32E與TLV2548之間的數據與命令是以16位二進(jìn)制形式傳輸的。其命令格式為：高4位命令+低12配置字。配置寄存器(CFR)讀出格式為：高4位忽略+低12位寄存器內容。A／D轉換值(FIFO)讀出格式為：高12位轉換值+低4位忽略。
80C32E接口控制程序的任務(wù)是產(chǎn)生A／D采樣和轉換信號，以及SPI串口時(shí)序，同時(shí)完成TLV2548的轉換啟動(dòng)、轉換方式的設定及轉換結果值的讀取。其程序流程如圖2所示。