MAX5121在DSP系統(tǒng)中的應(yīng)用

2 TMS320LF2407的SPI接口

TMS320LF2407是美國TI公司推出的、專為數(shù)字電機控制和其它控制應(yīng)用系統(tǒng)而設(shè)計的一款高性能、低功耗、高性價比的16位定點DSP (數(shù)字信號處理)芯片。它將數(shù)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(jié)合在一起，從而成為傳統(tǒng)的多微處理器單元和多片設(shè)計系統(tǒng)的理想替代品。TMS320LF2407內(nèi)部有4個引腳的串行外設(shè)接口(SPI)模塊。該SPI是一個高速、同步串行I／O口，它允許長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(shè)，以及其它處理器之間的通信。其典型應(yīng)用包括通過諸如移位寄存器、顯示驅(qū)動器、DAC，以及日歷時鐘等器件所進行的外部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：

(1) 有主動或從動兩種方式。TMS320LF2407的SPI功能模塊是一種真正的同步串行接口，可以工作于主動和從動方式。當SPI工作在主動方式時，SPICLK為時鐘信號輸出端，可與從器件的時鐘信號輸入引腳相連接，兩者共用TMS320LF2407的時鐘信號。SPl數(shù)據(jù)傳輸則由如下四個外部引腳完成，即SPISOMI(從動輸出主動輸入)、SPISIMO(從動輸入主動輸出)、SPISTE(從動發(fā)送使能)、SPICLK(串行時鐘輸入輸出)；

(2) 具有四種時鐘方案。分別為無延時上升沿(SPICLK信號上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)，下降沿接收數(shù)據(jù))、有延時上升沿(SPICLK信號上升沿半個周期發(fā)送數(shù)據(jù)，上升沿接收數(shù)據(jù))、無延時下降沿(SPICLK信號下降沿發(fā)送數(shù)據(jù)，上升沿接收數(shù)據(jù))、有延時下降沿(SPICLK信號下降沿半個周期發(fā)送數(shù)據(jù)，下降沿接收數(shù)據(jù))。一般情況下，當DSP作為主器件時，時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(shè)置可以方便地與外設(shè)進行通信，最大可達10MHz。波特率的設(shè)定應(yīng)參考外設(shè)的最大傳輸頻率。設(shè)計時通過向波特率寄存器寫入設(shè)定值，可以得到不同的波特率；

(4) TMS320LF2407數(shù)據(jù)字長度可以是1到16位。收發(fā)數(shù)據(jù)的位數(shù)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方式完成。

3 MAX512l與TMS320LF2407的硬件接口

在設(shè)計TMS320LF2407與MAX5121的硬件接口電路時，可將TMS320LF2407作為SPI主機，MAX512l作為從機。MAX5121只接受來自主機的數(shù)據(jù)，然后進行D／A轉(zhuǎn)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線上的數(shù)據(jù)，因此，DSP應(yīng)采用無延時的下降沿來發(fā)送SPI數(shù)據(jù)，這樣才能配合MAX5121的工作時序。圖4給出了TMS320LF2407與MAX512l的硬件接口電路。

4 軟件設(shè)計

4.1 SPI總線波特率的設(shè)置

由于不同SPI器件的最高工作頻率有所不同，為了使SPI總線高效工作，應(yīng)了解各個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的最高允許時鐘頻率為6.6 MHz，因此，在TMS320LF2407與MAX512l的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中，SPI總線的最高時鐘頻率不能超過6.6 MHz。

4.2 軟件設(shè)計

限于篇幅，圖5僅給出用TMS320LF2407向MAX5121發(fā)送一個16bit DAC數(shù)據(jù)的軟件實現(xiàn)流程圖(用軟件查詢方式發(fā)送)，以表明出MAX5121在DSP應(yīng)用系統(tǒng)中的一般編程方法。

5 結(jié)束語

利用DSP的SPI接口擴展各種串行接口的元器件應(yīng)具有接口簡單、編程方便的優(yōu)點。如今的串行接口器件種類繁多(有SPI語音芯片、LED驅(qū)動芯片、A／D轉(zhuǎn)換芯片、D／A轉(zhuǎn)換芯片、EEPROM芯片等)，這些器件給系統(tǒng)設(shè)計帶來了更多的選擇。因此，在實時性要求不高的場合，串行接口器件的使用可以簡化電路設(shè)計，提高系統(tǒng)設(shè)計的可靠性。