摘要：TMS320F240是由美國TI公司推出的一種新型數字信號處理芯片。文中介紹了該芯片的結構、性能、特點，并分析了它與外圍器件的SPI接口設計方法，給出了用SPI接口控制12位串 行A/D MAX186的應用實例。該應用系統具有采樣頻率高、穩定性好和可靠性強等特點。

    關鍵詞：數字信號處理芯片 SPI接口 串行A/D TMS320F240

1 前言

數字化已成為當今信息處理領域的一大潮流，并代表了今后信號處理的發展方向。集VLSI微電子技術、信號變換技術和計算機技術為一體的數字信號處理器的誕生，揭開了PC通信與消費電子市場的新紀元。它具有運算速度快、精度高、接口功能強和開發方便、快捷等優點，這使其迅速成為不少新型科技的主要推動力，特別是在電信和多媒體系統中，已越來越多地借助于DSP芯片來完成數據采集、信號實時處理和語音壓縮等功能。筆者在工程應用和系統設計過程中，對美國TI公司的TMS320系列進行了一定的研究和開發，對TMS320F240進行了詳細的分析，本文重點介紹筆者在研發過程中涉及到的TMS320F240與外圍器件的SPI接口設計。

2 結構和特點

TMS320F240是TI公司在TMS320C2XX的基礎上推出的一種專用定點DSP芯片，該器件利用了TI的可重用DSP核心技術，顯示出TI的特殊能力——通過在單一芯片上集成一個DSP內核和各種外設器件，從而制造出面向各種工程應用的DSP方案。

作為第一個數字電機控制器的專用DSP，TMS320C240和TMS320F240確立了單片數字電機控制器的標準，可支持電機的轉向、指令的產生、控制算法的處理、數據的交流和系統控制監控等功能。可廣泛應用于廠房自動化系統、工業化電機驅動和功率轉換、供熱、通風和空調（HAVC）系統。其主要特性如下：

●采用TMS320C2XX CPU內核：

有32位中央邏輯運算單元（CALU）；

內含32位累加器（ACC）；

16位×16位并行乘法器；

8個16位輔助寄存器；

●具有50ns(20MIPS)指令周期；

●含544字節16位在片數據/程序雙向RAM；

●帶有16k字節Flash EEPROM：

●雙向10位串行數模轉換器的采樣速率可達166kHz；

●具有28個獨立可編程、復用I/O腳；

●有串行外設接口（SPI）和SCI接口；

●自帶強大的事件管理器；

●帶有實時中斷的看門狗電路；

●支持硬件JTAG硬件仿真。

TMS320F240的結構框圖如圖1所示。

3 SPI接口

SPI是同步串行外圍接口，主要用于與各種外圍器件進行通訊，這些外圍器件可以是簡單的TTL移位寄存器或是復雜的LCD顯示驅動器或A/D轉換子系統。SPI接口很容易與許多廠家的各種外圍器件直接相連。在多主機系統時，SPI也可用于同MCU之間的通訊。

當MCU片內I/O功能或存儲器不能滿足需要時，可用SPI與各種外圍器件相連以擴展I/O功能。SPI子系統可以在軟件控制下構成簡單或復雜的系統，如：

●一個主MCU和幾個從MCU；

●幾個MCU互連，構成多主機系統；