MAX5121在DSP系統中的應用

2 TMS320LF2407的SPI接口

TMS320LF2407是美國TI公司推出的、專(zhuān)為數字電機控制和其它控制應用系統而設計的一款高性能、低功耗、高性?xún)r(jià)比的16位定點(diǎn)DSP (數字信號處理)芯片。它將數字信號處理的高速運算功能與面向電機的強大控制能力結合在一起，從而成為傳統的多微處理器單元和多片設計系統的理想替代品。TMS320LF2407內部有4個(gè)引腳的串行外設接口(SPI)模塊。該SPI是一個(gè)高速、同步串行I／O口，它允許長(cháng)度可編程的串行位流(1～16)以可編程的位傳輸速度移出或移入器件。通常SPI用于DSP處理器和外部外設，以及其它處理器之間的通信。其典型應用包括通過(guò)諸如移位寄存器、顯示驅動(dòng)器、DAC，以及日歷時(shí)鐘等器件所進(jìn)行的外部I／O或器件的擴展。SPI的主／從操作模式均支持多處理器通信。SPI模塊的特性包括以下幾點(diǎn)：

(1) 有主動(dòng)或從動(dòng)兩種方式。TMS320LF2407的SPI功能模塊是一種真正的同步串行接口，可以工作于主動(dòng)和從動(dòng)方式。當SPI工作在主動(dòng)方式時(shí)，SPICLK為時(shí)鐘信號輸出端，可與從器件的時(shí)鐘信號輸入引腳相連接，兩者共用TMS320LF2407的時(shí)鐘信號。SPl數據傳輸則由如下四個(gè)外部引腳完成，即SPISOMI(從動(dòng)輸出主動(dòng)輸入)、SPISIMO(從動(dòng)輸入主動(dòng)輸出)、SPISTE(從動(dòng)發(fā)送使能)、SPICLK(串行時(shí)鐘輸入輸出)；

(2) 具有四種時(shí)鐘方案。分別為無(wú)延時(shí)上升沿(SPICLK信號上升沿發(fā)送數據，下降沿接收數據)、有延時(shí)上升沿(SPICLK信號上升沿半個(gè)周期發(fā)送數據，上升沿接收數據)、無(wú)延時(shí)下降沿(SPICLK信號下降沿發(fā)送數據，上升沿接收數據)、有延時(shí)下降沿(SPICLK信號下降沿半個(gè)周期發(fā)送數據，下降沿接收數據)。一般情況下，當DSP作為主器件時(shí)，時(shí)鐘模式的選擇還要參考從器件的工作方式；

(3) 有125種可編程波特率。TMS320LF2407中SPI模塊靈活的波特率設置可以方便地與外設進(jìn)行通信，最大可達10MHz。波特率的設定應參考外設的最大傳輸頻率。設計時(shí)通過(guò)向波特率寄存器寫(xiě)入設定值，可以得到不同的波特率；

(4) TMS320LF2407數據字長(cháng)度可以是1到16位。收發(fā)數據的位數可由SPI的配置控制寄存器決定；

(5) 發(fā)送和接收可用中斷或查詢(xún)方式完成。

3 MAX512l與TMS320LF2407的硬件接口

在設計TMS320LF2407與MAX5121的硬件接口電路時(shí)，可將TMS320LF2407作為SPI主機，MAX512l作為從機。MAX5121只接受來(lái)自主機的數據，然后進(jìn)行D／A轉換并從OUT引腳輸出模擬電壓。由于MAX5121是在SCLK的上升沿接收SPI線(xiàn)上的數據，因此，DSP應采用無(wú)延時(shí)的下降沿來(lái)發(fā)送SPI數據，這樣才能配合MAX5121的工作時(shí)序。圖4給出了TMS320LF2407與MAX512l的硬件接口電路。

4 軟件設計

4.1 SPI總線(xiàn)波特率的設置

由于不同SPI器件的最高工作頻率有所不同，為了使SPI總線(xiàn)高效工作，應了解各個(gè)SPI器件最高能接受的頻率，然后取低頻率的SPI器件的最高頻率作為通訊波特率。由于MAX5121的最高允許時(shí)鐘頻率為6.6 MHz，因此，在TMS320LF2407與MAX512l的應用系統設計中，SPI總線(xiàn)的最高時(shí)鐘頻率不能超過(guò)6.6 MHz。

4.2 軟件設計

限于篇幅，圖5僅給出用TMS320LF2407向MAX5121發(fā)送一個(gè)16bit DAC數據的軟件實(shí)現流程圖(用軟件查詢(xún)方式發(fā)送)，以表明出MAX5121在DSP應用系統中的一般編程方法。

5 結束語(yǔ)

利用DSP的SPI接口擴展各種串行接口的元器件應具有接口簡(jiǎn)單、編程方便的優(yōu)點(diǎn)。如今的串行接口器件種類(lèi)繁多(有SPI語(yǔ)音芯片、LED驅動(dòng)芯片、A／D轉換芯片、D／A轉換芯片、EEPROM芯片等)，這些器件給系統設計帶來(lái)了更多的選擇。因此，在實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合，串行接口器件的使用可以簡(jiǎn)化電路設計，提高系統設計的可靠性。