基于TMS320VC5509與AD7322的數據采集系統的設計

2 數據采集過程

1)Mcbsp的接收器進行復位操作。

2)根據需要，對Mcbsp的寄存器進行編程。

3)使能Mcbsp的接收器。

4)檢測DSP的Gpio4的電平狀態，這里CCD的FC給DSP的Gpio4，一旦Gpio4為高，則說明CCD的行同步FC的上升沿到來，也就是說CCD的有效像元開始輸出了。

5)啟動A／D，DSP的Gpio4為高后，等待1μs的時間，讓FSX腳輸出低電平，選通A／D轉換器。

這里等待1μs的原因是A／D的CS變低后，要檢測FS的電平，而FS的信號就是SP的信號，當FC為高時，SP也同時為高，且保持1 μs的高電平的時間，如果不等待1μs的話，CS下降沿檢測FS不為高，則認為A／D沒有正確進入DSP模式，所以為了保證AD能正常進入DSP模式，等待1μs后，SP和FS都變為低電平，這時在檢測FS的電平就能說明AD進入DSP模式了，而SP的占空比是1：7，也就是SP和FS在下一次變高時還有7μs的低電平時間，這個7 μs足以保證DSP正確鎖定在DSP模式下。

6)采集數據：選通A／D轉換器后，在SP脈沖上升沿到來時開始數據采樣與轉換。一個像元的轉換輸出數據被McBSP接收完畢后，McBSP將發出一個接收中斷到CPU，CPU響應此中斷后將數據從McBSP的緩沖寄存器中讀入存儲器內存，然后退出中斷，進行下一個點信號的接收。我們還需要設置一個計數變量，在每一次中斷后對其進行加一操作，當計數變量的值達到2160時，撤銷選通信號，這樣一個完整的對CCD一行的輸出信號的A／D轉換完成。

DSP的CPU或DMA控制器與Mcbsp的通信，是通過16 Bit的寄存器訪問內部的外設總線來實現的。Mcbsp的數據接收寄存器有2個，DRR1和DRR 2，當字長小于16 Bit時使用DRR1。把Mcbsp要傳輸的串行字定義成為16 Bit(剛好是10 Bit A／D轉換數據出的6個0+10 bit二進制數)，并自行定義Mcbsp傳輸數據的一幀就是16 Bit，也就是說CCD的一個SP就被轉換成6個0+10 Bit的二進制數，這樣對于Mcbsp的一幀來說，就CCD的一個SP。Mcbsp接收完一幀數據后，就觸發中斷，進行這一幀數據的存儲，然后進行下一個SP像元點的采樣轉換與傳輸，直到所有的像元采集完畢。

7)關閉A／D：把DSP的RSX原來的選通A／D的低電平變為高電平，以關閉A／D。

3 結束語

文中以TMS320VC5509 DSP芯片和AD7322模數轉換芯片為例，詳細討論了數據采集系統的關鍵硬件接口電路設計和采集過程。目前該數據采集系統已經安裝在一維條碼識別系統中，實踐證明，該數據采集系統能夠正確采集數據，達到了設計目的和應用要求。