TMS320F206外圍電路典型設計

　1 引 言

　　數字信號處理DSP芯片是一種能夠實時快速地實現各種數字信號處理算法控制的微處理器，已經在通信與信息系統、信號與處理、自動控制、雷達、航空航天、醫療等許多領域得到了廣泛的應用。

　　目前生產DSF 芯片的廠家主要有TI公司、AD公司、Motorola公司等。其中TI公司推出的 TMS320C2xx系列是繼TMS320C2x和TMA320C5x之后的一種低價格、高性能16位定點運算DSP。TMS320F206(以下簡稱F206)是2xx系列的代表之一，性價比高，應用廣泛，目前已成為高檔單片機的理想替代。F206的性能特點如下：

　　(1)指令周期可達25 ns；

　　(2)可尋址64 kB程序空間、64 kB數據空間、64 kB I/O空間以及32 kB全局存儲空間；

　　(3)片內集成有32 kB FLASH存儲器；

　　(4)32位算術邏輯單元、32位累加器、16位并行乘法器；

　　(5)豐富的片內外設，可編程等待狀態發生器、鎖相環、同步串行口、異步串行口等；

　　(6)與IEEE標準1149．1兼容的JTAG串行邏輯掃描電路。

　　DSP芯片外圍電路設計是用好DSP芯片最關鍵的第一步。本文以TMS320F206為例介紹DSP芯片前向通道、后向通道接口電路，外存存儲器擴展等最為典型的設計思路及方法。

　　2 F206前向通道接口

　　AD7677芯片是AD公司新推出的具有1 MSPS(Mega Sample Per Second)16位模數轉換芯片。該芯片采用開關電容式逐次比較結構，其內部自帶采樣保持器(SHA)、時鐘源、+2．5 V參考電壓、誤差修正電路、差分輸人以及并行/串行輸出接口。采用單+5 V電源供電，正常工作情況下的功耗為115 mW；關閉模式下的功耗僅為7μW。具有高達94 dB的優越的動態范圍，積分非線性(INI)最大為±O．5 LSB，無漏碼差分非線性(DNL)最大為16位。并具有3種可選工作模式：Warp/Normal/Impulse。

　　ADC采樣的精度取決于參考電壓、布線以及正確的時序。對于其中的布線主要是指電源和地、參考電壓的抗干擾性能。電源和地的干擾是造成系統誤差的最主要原因。

　　對于許多高性能數據采集應用，為了解決ADC與放大器之間的匹配問題，AD7677 還可與AD公司的AD8021運算放大器配對使用。AD8021是為了解決增益和帶寬性能之間的匹配問題的一種定制補償放大器。

　　DSP芯片（TMS320F206）工作于20MHz時鐘周期。ADC工作于Warp模式，其采樣速度達到1MSPS，每兩次轉換時間間隔不超過1ms ，否則會導致前一轉換結果的覆蓋丟失。

　　正常工作狀態下，當DSP的地址判斷位A0為高，且I/O口空間選擇信號IS以及讀選擇信號RD同時為低時，A/D的片選信號CS及讀請求信號RD同時為低。即表示A/D被選中且準備數據轉換。由DSP的I/O口觸發A/D轉換開始信號CNVST(t1)，A/D的引腳BUSY保持高(t2)，即開始數據的轉換。其工作時序如圖2所示。

　　3 F206后向通道接口

　　單集成芯片AD669是16位高分辨率，40 ns高速轉換的數模轉換器。