TMS320C6701控制多片AD9852的接口
1 AD9852和TMS320C6701簡(jiǎn)介
該系統選用的直接頻率合成器是AD公司生產(chǎn)的AD9852,它能產(chǎn)生頻率、相位、幅度可編程控制的高穩定的模擬信號。在最高系統時(shí)鐘300MHz時(shí),輸出頻率的范圍可達DC-120MHz,精度可達1.066μHz,頻率轉換速度可達每秒1×10 8個(gè)頻率點(diǎn);具有14位數控調相和12位數控調幅功能;具有相移鍵控(PSK)、掃頻功能(CHIRP)和頻移鍵控(FSK)功能。
該系統選用的數字信號處理芯片(DSP)是TI公司生產(chǎn)的高速浮點(diǎn)TMS320C6701,其內部CPU集成了8個(gè)并行功能單元,配有32個(gè)32位通用寄存器,它在6ns周期時(shí)間里最多可同時(shí)執行8條32位指令,其運算能力可達1G FLOPS;存儲器尋址空間為32位,可尋址8/16/32位數據;有4個(gè)自加載的DMA傳輸通道。
2 TMS320C6701與AD9852接口電路
TMS320C6701是本系統的控制中心,其主要功能是將控制信號和信號波形參數發(fā)送到AD9852內部相應的控制寄存器,二者的接口電路原理框圖如圖1所示。
對AD9852內部控制寄存器可以進(jìn)行并口或串口的讀寫(xiě)操作。因為AD9852的串口傳輸速率最大僅為10MHz,而并口傳輸速率可達高達100MHz,為了提高DSP對AD9852的控制速度,本系統采用了并行接口方式,三片AD9852的8位數據總線(xiàn)同時(shí)占用DSP數據總線(xiàn)的D0~D7位,它們的6位地址總線(xiàn)同時(shí)點(diǎn)用DSP地址總線(xiàn)的A2~A7位。由于A(yíng)D9852器件沒(méi)有片選輸入信號。需要利用DSP的寫(xiě)信號/AWR、片選信號/CE0和高位地址數據線(xiàn)的第A(yíng)21~A20位,并由EPLD對其進(jìn)行譯碼要成WRB NO.1、WRB NO.2和WRB NO.3寫(xiě)信號,分別控制三片AD9852器件的寫(xiě)信號WRB,該寫(xiě)信號負責把數據總線(xiàn)上的數據寫(xiě)入到AD9852的I/O緩沖寄存器中數據總線(xiàn)上數據寫(xiě)入到AD9852的I/O緩沖寄存器中進(jìn)行緩存,這樣就實(shí)現了片選不同AD9852芯片目的。
TMS320C6701還控制EPLD產(chǎn)生三片AD9852需要的復位信號RESET和外部更新時(shí)鐘EXT I/O UPDATECLK。為了使三片AD9852和EPLD之間系統時(shí)鐘同步,它們的外部參考時(shí)鐘REFCLK由同一個(gè)50MHz的溫補晶振提供。[next]
3.1 參考時(shí)鐘信號
3.2 更新時(shí)鐘信號
在同時(shí)定改三片AD9852內部的頻率和相痊控制寄存器的過(guò)程中,為了防止因數據建立和保持時(shí)間的原因而出現編程信息傳輸錯亂,使AD9852的輸出信號失去同步,本系統使用由EPLD提供的同一個(gè)外部更新時(shí)鐘信號。若使用AD9852內部更新模式,盡管可以簡(jiǎn)化系統設計,但因為AD9852內部時(shí)鐘頻率較高,會(huì )受到AD8952接口速率的限制,使AD9852的控制時(shí)序不易控制。對外部更新時(shí)鐘信號的PCB布線(xiàn)同參考時(shí)鐘的要求一樣,必須使它的上升沿同時(shí)到達每片AD9852.
3.3 復位信號
3.4 參考時(shí)鐘信號倍頻
3.5 數據總線(xiàn)和地址總線(xiàn)信號
4 AD9852的操作控制時(shí)序
?。?)給系統上電,DSP控制EPLD產(chǎn)生復位信號RESET,此信號需要至少保持10個(gè)參考時(shí)鐘周期的高電平;
?。?)依次給每個(gè)AD9852發(fā)送控制字,使每個(gè)AD9852工作狀態(tài)由缺省的內部更新時(shí)鐘模式改變成外部時(shí)鐘更新模式;
?。?)將AD9852時(shí)鐘倍頻器工作的控制字依次寫(xiě)入每個(gè)AD9852的I/O緩沖寄存器中,EPLD產(chǎn)生外部更新時(shí)鐘的同時(shí)更新每個(gè)AD9852內部控制寄存器;
?。?)至少等待1.0ms時(shí)間使AD9852內部鎖相環(huán)鎖定。內部鎖相環(huán)鎖定后,DSP就可以發(fā)送有關(guān)信號波形參數給每片AD9852,對它們的內部控制寄存器內容進(jìn)行同步更新,使三片AD9852輸出同步的模擬信號。
采用DSP控制DDS的方法完成的雷達信號模擬器已經(jīng)得到了應用,結果證該模擬器輸出的三路信號波形同步,具有很高的距離和速度分辨率。另外,DDS技術(shù)具有的靈活可編程特性使得上述結構的模擬器還可以有其它應用,只要改變DSP控制程序,就可以根據需要產(chǎn)生三路同步的各種信號波形。
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