來源：電子技術應用 作者：何學輝 蘇 濤

摘要：討論了ｔｉ公司的數字信號處理器ｔｍｓ３２０ｖｃ５４０２的多通道緩沖串口與串行ａ／ｄ變換器ａｄ７３３６０的接口設計，詳細闡述了兩者的硬件接口和軟件實現。

關鍵詞：多通道緩沖串口 ｔｍｓ３２０ｖｃ５４０２ｄｓｐ ａｄ７３３６０ ａ／ｄ轉換器隨著對信號處理要求的不斷提高以及ｄｓｐ技術的不斷發展，越來越多的工程技術人員開始采用ｄｓｐ進行系統設計。美國ｔｉ公司的ｔｍｓ３２０ｖｃ５４０２（以下簡稱ｖｃ５４０２）ｄｓｐ具有運算速度快、功耗小和性價比高的特點，已在個人移動通信、信號與信息處理以及自動控制等領域得到了廣泛的應用。該芯片提供了兩個多通道緩沖串行接口（ｍｃｂｓｐ）與外部設備進行通信。它與串行ａ／ｄ變換器構成的信號采集與處理系統具有硬件設計簡單、可靠性好的特點。本文將詳細闡述ｖｃ５４０２與ａｄ７３３６０的接口設計。

１ ｖｃ５４０２的ｍｃｂｓｐｖｃ５４０２的ｍｃｂｓｐ是一種同步串行接口，支持多種通信方式和ｓｐｉ協議，該串口可以根據設計者的不同需求進行配置，使用非常靈活。它的主要特點如下：全雙工的串行通信；連續的發送和接收數據流功能；具有外部時鐘輸入或內部可編程時鐘兩種時鐘控制方式；可獨立編程的發送和接收幀同步；多通道數據傳輸（最多可達１２８個通道）；可選的數據寬度：８、１２、１６、２０、２４或３２位；用于數據壓縮的μ律和ａ律壓縮擴展；可編程的時鐘和幀同步極性。

ｍｃｂｓｐ包括６個引腳，分別是串行數據發送信號ｄｘ、串行數據接收信號ｄｒ、發送時鐘信號ｃｌｋｘ、接收時鐘信號ｃｌｋｒ、發送幀同步信號ｆｓｘ和接收幀同步信號ｆｓｒ。由于ｍｃｂｓｐ內帶有一個可編程的采樣和幀同步時鐘產生器，所以串口接收、發送時鐘和幀同步等信號既可由內部產生，也可以由外部輸入。

ｖｃ５４０２的ｍｃｂｓｐ由２３個寄存器進行控制，除了少數幾個不能由程序訪問之外，一般在串口進行數據通信之前都要對它們進行初始化，部分寄存器是存儲器映射寄存器，必須通過子地址的方式進行訪問。要訪問ｍｃｂｓｐ的這些寄存器，首先要把所要訪問的寄存器的子地址寫到子地址寄存器ｓｐｓａ中，然后才能對數據寄存器進行訪問。

ｍｃｂｓｐ接收和發送數據的過程如下：在發送數據時，首先將要發送的數據寫到ｄｘｒ寄存器中，若ｘｓｒ寄存器為空（說明上一次發送的數據已經由ｄｘ引腳送出），則將ｄｘｒ寄存器中的數據拷貝到ｘｓｒ寄存器中；然后在幀同步ｆｓｘ和時鐘ｃｌｋｘ的作用下，將ｘｓｒ寄存器中的數據逐位移到ｄｘ引腳輸出。在數據從ｄｘｒ寄存器復制到ｘｓｒ后，就可以將下一個要發送的數據寫到ｄｘｒ寄存器中，因而可以保證數據的連續發送。串口接收數據的過程與發送基本類似，但方向相反且ｖｃ５４０２的多通道串口的接收帶三個緩沖器。

在ｖｃ５４０２片內，ｃｐｕ與ｍｃｂｓｐ之間的數據傳送有三種方式�煵樵兎绞健⒅袛喾绞胶停洌恚岱绞健Ｃ慨敶�口接收到一個字（新接收的數據復制到ｄｒｒ�煟雹煟菠牸拇嫫髦校┗虬l送的字從ｄｘｒ寄存器拷貝到ｘｓｒ寄存器中時，都會改變串口控制寄存器１（ｓｐｃｒ１）中的ｒｄｄｙ和串口控制寄存器２（ｓｐｃｒ２）中的ｘｒｄｙ標志位，所以ｃｐｕ可以通過不斷查詢的方法知道數據是否發送完畢以及是否接收到新的數據，從而決定下一步操作。ｃｐｕ還可以通過串口的接收或發送中斷事件，在中斷服務程序中完成數據的傳送，中斷的觸發事件是可以選擇的，在進行處理之前必須預先設置好串口控制寄存器１（ｓｐｃｒ１）和串口控制寄存器２�煟螅穑悖颍玻犞邢鄳�的位。第三種傳數方式就是通過芯片的ｄｍａ與串口相連，由串口同步事件觸發ｄｍａ完成數據的傳送。

ｍｃｂｓｐ的初始化主要完成串口的配置，接收和發送可以分別設定，但要結合具體的硬件設計來進行。串口初始化的主要工作如下�熢O定ｆｓｒ、ｆｓｘ、ｃｌｋｘ和ｃｌｋｒ為輸入還是輸出以及它們的極性；設定是單相位還是雙相位幀同步；設定每幀所包含的數據個數；設定傳輸數據的字寬（若為雙相位幀同步，每一相位對應的字寬可設為不一樣）；設定第一個幀同步之后的幀同步是否被忽略；設定數據位的延遲；設定數據的符號擴展方式；設定所選擇的傳輸通道；若采用內部產生時鐘和幀同步信號，還需要對時鐘和幀同步產生器進行設置。

２ 串行ａ／ｄ轉換器ａｄ７３３６０ａｄ７３３６０是ａｄ公司推出的６通道模擬輸入的１６位串行可編程ａ／ｄ轉換器。由于采用σ－δ ａ／ｄ轉換原理，具有良好的內置抗混疊性能，所以對模擬前端濾波器的要求不高，用一階ｒｃ低通濾波器就能滿足要求。由于其采樣率和輸入