1、tlc5620i與tms320f2812的接口設計近年來，數字信號處理器()的應用越來越廣泛，其中tms320f2812作為目前數字控制領域中性能較高的dsp芯片，被廣泛應用于電機控制、工業、家用電器和消費等領域。因為tms320f2812本身不具有da轉換模塊，因此在無數需要模擬量輸出的控制場合受到限制。所以da轉換芯片如何與tms320f2812舉行接口，成為數字信號處理系統需要解決的一個重要問題。這里介紹了四路8位輸出數字一模擬轉換器tlc5620i，并給出tlc5620i與tms320f2812串口接口的軟、硬件設計實現辦法。2 tms320f2812的spi工作原理tms320f28

2、12的spi模塊的9個寄存器用來控制spi的操作，其中scr設置spi的軟件復位、移位時鐘極性字符長度；spictl設置spi的時鐘相位、工作模式等；spists中包括溢出標記位、中斷標記位等；spibrr設置spi波特率；spirxbuf和spitxbuf為數據接收和發送緩沖寄存器，sp-idat用于發送接收移位寄存器；spirxemu僅用于；spipri控制中斷優先級。該器件的spi接口有一個16級的fifo，用來削減cpu的開銷。圖1為spi模塊與cpu接口結構框圖。由圖1可知，spi模塊數據傳輸由40、41、34、35引腳完成，其引腳功能見表1。tms320f2812支持125種不同的

3、波特率和4種不同的時鐘模式。按照spi的工作模式(從動或主控)，引腳spiclk可分離接收一個外部的spi時鐘信號或由片內提供spi時鐘信號。在該設計中，spi工作在主控模式，spi時鐘由片內的spi產生并由spiclk引腳輸出。tms320f2812波特率的設置是由系統的低速外設模塊時鐘頻率lspclk和spi主控制器中的spibrr寄存器的值打算的，其計算公式如下：spi波特率=lspclk(spibrr+1)spibrr=3127spi波特率=lspclk4 spibrr="0"、1、2引腳spiclk上的四種不同的時鐘模式是由時鐘極性位和時鐘相位位控制的，其中時鐘極

4、性位挑選時鐘有效沿為升高沿還是下降沿，時鐘相位位則設定是否挑選時鐘的1/2周期延時。四種不同的時鐘模式如表2所示。3 tlc5620i簡介tlc5620i是四路8位電壓輸出數模轉換器()，帶有緩沖基準輸入端(高阻抗)，包含上電復位功能以確保可重復啟動，用5 v電源工作。dac產生范圍在基準電壓一倍或兩倍與地(gnd)之間的輸出電壓，且dac是單調變幻的。tlc5620i用法4個串(resistor-string)來實現da轉換。每個da轉換的核心是帶有256個抽頭的單電阻，分離對應256個可能的代碼。每個電阻串的一端銜接到gnd端，另一端由基準輸入緩沖器的輸出饋電。通過用法電阻串保持單調性。線

5、性度取決于電阻元件的全都性以及輸出緩沖器的性能。因為輸入端是經過緩沖的，所以dac對于基準源總是展現為高阻抗負載。每一個dac的輸出由可配置增益輸出放大緩沖，它可以配置為一倍或兩倍增益。通過容易的3線串行可數字控制tlc5620i，此總線與兼容且易于與全部常用的微處理器作為控制器器件接口。11位的指令字由8位數據(d0d7)，2個dac挑選位(a0、a1)和1個范圍位(rng)組成。后者允許在一倍或兩倍輸出范圍之間作挑選。dac寄存器是雙緩沖的，允許完整的新數值組寫入器件，然后dac輸出通過ldac端的控制同時更新。每個通道輸出的電壓v0由下式計算：v0=ref×(code256)&

6、#215;(1+rng bit value)式中，ref為相應通道基準電壓，code是從數據位(d7d0)計算出的十進制數，rng是范圍位串行控制字的0或1。4 tlc5620i和tms320f2812的接口圖2為tlc5620i和tms320f2812的接口電路。該設計中，引出4路da轉換通道電壓，均由lm358構成電壓尾隨器輸出，3所示。該圖為ad0和ad1口由lm358組成的同向放大電路。ad2和ad3的放大電路與之相同。tms320f2812在引腳spisimo上將數據輸出，與之相對應的是tlc5620i的data數據接收引腳：tms320f2812的spiclk引腳和tlc5620i

7、的clk引腳相對應，二者共用串行時鐘；tms320f2812的iopb1模擬控制tlc5620i的load引腳電平，以鎖存數據，更新輸出電壓。在數據傳輸時，有兩種方式控制tlc5620i輸出電壓的更新：load引腳控制更新和ldac引腳控制更新。該設計采納load引腳控制更新方式，此時，ldac引腳接低電平。開頭控制load為高電平，數據在clk引腳的每一個下降沿與時鐘同步從data引腳輸入。當全部的數據傳輸完畢時，控制ldad引腳跳至低電平，所挑選的da通道的輸出電壓得到更新。因為tlc5620i的控制信號要求的vih較高，所以需要將dsp輸出的spi-clk、spisimo以及io口模擬的

8、cs信號的高電平提高，該設計采納mm74hc08器件來實現。5 軟件設計因為tlc5620i的工作頻率是1 mhz，故將dsp的spi通信頻率也設置為1 mhz。程序采納模塊化編寫，其流程4所示，圖4a主程序完成系統初始化，中斷使能，等待中斷等工作；圖4b中斷服務程序主要完成輸出電壓的數字量計算和數據發送等工作。在編寫程序過程中，要注重tms320f2812的低速外設預分頻和通信頻率間的關系。利用該試驗程序，可以通過在dacout0和da-cout1接口輸出端觀測到三角波，利用萬能表在dacout2接口輸出端測得電壓為2475 v，在dacout3接口輸出端測得電壓為165 v。6 結束語以tms320f2812與tlc5620i為例，具體研究兩者的串口通信的硬件接口及軟件設計