模擬音頻芯片在數(shù)據(jù)采集過程二次通訊中的應(yīng)用

1音頻模擬芯片tlc320ad50c

ti公司的tlc320ad50c采用過采樣σδ技術(shù)，在dac前有一個(gè)插值濾波器，在adc后有一個(gè)抽樣濾波器，這種結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)接收、發(fā)送可同時(shí)進(jìn)行。而且tlc320ad50c可實(shí)現(xiàn)高分辨率，低速信號，高采樣率(最高可達(dá)22.5kb/s)的ad/da轉(zhuǎn)換。它由一對16位的同步串行轉(zhuǎn)換通道組成，可直接和dsp連接進(jìn)行通信?！　?

tlc320ad50c的特點(diǎn)如下：　　

(1)器件中的adc為64倍過采樣，dac為256倍過采樣(內(nèi)部)；

(2)帶有內(nèi)建抗混疊濾波器和sinx/x補(bǔ)償；

(3)可配置成主機(jī)或從機(jī)方式，一個(gè)串行接口可支持3個(gè)從設(shè)備和dsp進(jìn)行通訊。　　

tlc320ad50c中的可選項(xiàng)和電路配置可以通過串行口進(jìn)行編程，具體可編程項(xiàng)有：復(fù)位，掉電，通信協(xié)議，串行時(shí)鐘率，信號采樣率，增益控制，測試模式等。　　

tlc320ad50c有7個(gè)控制寄存器，其中主要4個(gè)寄存器功能如表1。由于寄存器4可修改采樣頻率，所以可能經(jīng)常被修改，二次通訊很多涉及到它。

2tlc320ad50c與tms320c30dsp芯片的連接　　

tms320c30是ti公司浮點(diǎn)運(yùn)算dsp芯片中比較典型的一種，它的主時(shí)鐘達(dá)到40mhz，采用32位 浮點(diǎn)運(yùn)算處理器，可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)信號處理和信號轉(zhuǎn)換等高速浮點(diǎn)運(yùn)算，是一種性價(jià)比很高的產(chǎn)品。

本文采用tlc320ad50c和tms320c30的接口電路完成數(shù)據(jù)的采集和tlc320ad50c寄存器的讀寫 過程。tms320c30和tlc320ad50c的接口電路如圖1。

芯片連接的主要引腳有復(fù)位信號reset；同步信號：ad50c上fs，fsd(延遲幀信號)，tms320c30上fsx(幀發(fā)送信號)，fsr(幀接收信號)；數(shù)據(jù)讀寫信號：din，dout，dx，dr；時(shí)鐘信號：sclk，mclk，clkx；二次通信請求：ad50c上fc，c30上xf。在時(shí)鐘信號作用下，c30的幀信號(fsx，fsr)及數(shù)據(jù)的傳輸(dr，dx)時(shí)序圖如圖2。片外復(fù)位電路提供上電復(fù)位，晶振電路可提供10mhz以上的主時(shí)鐘頻率，數(shù)據(jù)采樣頻率和其他時(shí)鐘信號均由此頻率分配。c30與ad50c之間有兩種通信格式，即主串行通信格式和二次串行通信格式。前者用來接收和發(fā)送轉(zhuǎn)換信號，后者在有請求的時(shí)候才進(jìn)行二次通信。在主串行通信格式時(shí)，有兩種數(shù)據(jù)傳送模式：16位和15+1位，可通過控制寄存器設(shè)定，省卻情況下為15+1位。采用15+1位傳送模式，其最低位d0為非數(shù)據(jù)位，輸入dac數(shù)據(jù)的d0位為二次通信請求位，輸出adc數(shù)據(jù)的d0位為m/s腳的狀態(tài)位。　　

二次通信只有在發(fā)出請求時(shí)產(chǎn)生，當(dāng)首次通信采用15+1位模式時(shí)，可以用d0進(jìn)行二次通信請求，當(dāng)首次通信采用16位模式時(shí)，則必須由fc腳輸入信號來產(chǎn)生二次通信請求。二次通信數(shù)據(jù)格式如圖2中所示，其中d7～d0為控制寄存器數(shù)據(jù)，d12～d8為控制寄存器地址，d13=1為讀控制寄存器數(shù)據(jù)，d13=0對控制寄存器寫數(shù)據(jù)。通過二次通信，可實(shí)現(xiàn)tlc320ad50c初始化和修改tlc320ad50c內(nèi)部控制寄存器。

3數(shù)據(jù)采集電路及通訊軟件實(shí)現(xiàn)

主ad50c的fsd接到從片的fs端，見圖3。

首先對相關(guān)寄存器進(jìn)行設(shè)置。如果需要8khz采樣速率的模擬信號，且送到tms320c30器件的時(shí)鐘輸入頻率是30mhz，則下面的值應(yīng)該加載進(jìn)c30串口和定時(shí)器。

具體通信過程如下：ad50c數(shù)據(jù)輸入輸出與c30數(shù)據(jù)接收管腳相連，ad50c發(fā)出的幀頻信號通過fs腳與c30達(dá)到同步，fsd為同步延時(shí)信號，主要用來擴(kuò)展主從器件，ad50c上m/s可控制ad50c的主從方式。c30中時(shí)鐘和同步信號腳可用軟件設(shè)置成外部輸入，這樣數(shù)據(jù)發(fā)送/接收，幀同步，時(shí)鐘信號均由ad50c產(chǎn)生，主時(shí)鐘(mclk)信號由晶振提供，fc、xf端作為二次通訊請求，假設(shè)數(shù)據(jù)傳輸格式為16位，則fc高電平時(shí)發(fā)出二次通訊請求?！　?

程序的流程圖見圖4。

4結(jié)束語　

本文就兩種典型的芯片連接進(jìn)行了介紹，從而很好地實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集過程中寄存器的數(shù)據(jù)讀寫，在實(shí)際中也得到了很好的應(yīng)用。