原標題：AD7656與DSP的并行接口設計電路及程序分享

　　TMS320F2812概述

　　TI(德州儀器)主推高性能TMS320C28x系列TMS320F281232位定點微控制單元(MCU)，主頻高達150MHz;具備I2C、SPI、CAN、PWM等總線接口，適用于各種控制類工業設備;體積小、性能強、便攜性高，同時適用于多種手持設備;符合高低溫、振動測試，滿足工業環境應用。

　　TMS320F2812硬件參數

　　CPU：TI TMS320F2812浮點DSP，主頻150MHz 　ROM：片內256Kx16bit，外擴512Kx16bit NOR FLASH

　　RAM：片內34Kx16bit，外擴256Kx16bit SRAM

　　EEPROM：2Kbit，AT24C02C

　　核心板連接器：2x 80pin排針，共160pin，間距1.27mm

　　LED：2x電源LED(底板1個，核心板1個)，6x 用戶LED(底板4個，核心板2個)

　　按鍵：3x 用戶可編程按鈕，1x 系統復位按鈕

　　JTAG：Debug，14pin TI Rev B JTAG座，間距2.54mm

　　eCAN：2x eCAN，3pin接線端子，間距3.81mm

　　DAC：1x DAC，0-5V，2pin接線端子，間距2.54mm

　　ADC：1x 16Channel ADC，0-3V，10pin接線端子，間距2.54mm

　　紅外收發器：1x HX1838

　　啟動方式：1x 4bit啟動撥碼開關

　　串口：1x UARTA，燒寫串口，提供4針TTL電平測試端口;1x UARTB，USB轉串口，提供4針TTL電平測試端口;1x UARTC，

　　RS232，DB9接口，提供4針TTL電平測試端口;1x RS485，3pin接線端子，間距3.81mm，與UARTC接口復用;

　　SD卡：1x MicroSD卡座

　　蜂鳴器：1x無源蜂鳴器

　　繼電器：1x 5V繼電器

　　步進電機接口：1x 五線四相步進電機，5pin接線端子，間距2.54mm

　　直流電機接口：1x 5V直流電機，2pin接線端子，間距2.54mm

　　音頻：1x LINE IN，3.5mm音頻座;1x LINE OUT，3.5mm音頻座;1x MIC IN，3.5mm音頻座;

　　RTC：1x RTC，CR1220紐扣電池座

　　網口：1x 10M/100M以太網，RJ45連接器

　　拓展接口J13：ePWM、GPIO等信號，2x10pin排針，間距2.54mm

　　拓展接口J14：eQEP、SPI、I2C、GPIO等信號，2x10pin排針，間距2.54mm

　　拓展接口J15：XINTF、UART、I2C、GPIO等信號，2.54mm，2x25pin簡易牛角座

　　LCD：1x 1602液晶屏接口，16pin排母，間距2.54mm;1x 12864液晶屏接口，20pin排母，間距2.54mm;1x 4.3寸TFT觸摸屏接口，2x17pin排針，間距2.54mm

　　電源接口：1x 5V 2A直流輸入，DC-005電源接口

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　　TMS320F2812軟件參數

　　DSP端軟件支持：裸機

　　CCS版本號：CCS5.5

　　TMS320F2812主要特點

　　TI主推高性能 TMS320C28x系列TMS320F2812 32位定點微控制單元(MCU)，主頻高達150MHz;

　　具備I2C、SPI、CAN、PWM等總線接口，適用于各種控制類工業設備;

　　體積小、性能強、便攜性高，同時適用于多種手持設備;

　　符合高低溫、振動測試，滿足工業環境應用

　　AD7656概述

　　AD7656具有最大4 LSBS INL和每通道達250kSPS的采樣率，并且在片內包含一個2.5V內部基準電壓源和基準緩沖器。該器件僅有典型值160mW的功耗，比最接近的同類雙極性輸入ADC的功耗降低了60% 。

　　AD7656包含一個低噪聲、寬帶采樣保持放大器(T/H)，以便處理輸入頻率高達8MHz的信號。該AD7656還具有高速并行和串行接口，可以與微處理器(mcu)或數字信號處理器(DSP)連接。AD7656在串行接口方式下，能提供一個菊花鏈連接方式，以便把多個ADC連接到一個串行接口上。

　　AD7656采用具有ADI專利技術的iCMOS(工業CMOS)工藝。iCMOS 工藝是一種高壓半導體工藝與亞微米CMOS(互補金屬氧化物半導體)和互補雙極型工藝相結合的制造上藝。它能開發出承受30V電源電壓的多種高性能模擬IC，并且其小封裝尺寸是任何其他同類高電壓IC都未曾達到的。與使用傳統CMOS工藝的模擬IC不同，iCMOS器件能承受高電源電壓，同時提高性能、顯著降低功耗和縮小封裝尺寸。AD7656是使用該種工藝設計制造的產品，所以非常適合在繼電保護、電機控制等工業領域使用。

　　AD7656的特性

　　下圖示出AD7656的功能框圖。AD7656的主要特性如下：

　　圖1 AD7656的功能框圖

　　●6通道16-bit逐次逼近型ADC;

　　●最大吞吐率為250kS/s;

　　●AVCC范圍為4.75V-5.25V;

　　●低功耗：在供電電壓為5V、采樣速率為250kS/s時的功耗為160mW;

　　●寬帶寬輸入：輸入頻率為50kHz時的信噪比(SNR)為85dB;

　　●片上有2.5V基準電壓源和基準緩沖器;

　　●有并行和串行接口;

　　●與SPI/QSPI/μWire/DSP兼容的高速串行接口;

　　●可通過引腳或軟件方式設定輸入電壓范圍(±10V，±5V);

　　●采用iCMOS工藝技術;

　　●64引腳QFP。

　　AD7656與TMS320F2812的接口設計

　　1、AD7656的工作原理

　　具有并行和串行兩種工作模式，本文采用并行工作模式，圖2所示是AD7656在并行方式下的工作時序圖。首先，由CONVST管腳啟動轉換，并保持為高電平。然后由AD7656在啟動轉換信號后輸出BUSY信號，當BUSY信號出現下降沿時，代表AD模數轉換已經結束。此時，AD7656內部的寄存器已經保存了轉換的數據，可通過控制片選CS和讀信號RD來依次讀出各個通道的AD轉換值。讀出轉換值后，可改變CONVST為低電平，為下一次轉換做好準備。但應注意，在設計時，一定要保證AD轉換過程中保持CONVST為高電平。

　　2、AD7656的接口電路設計

　　要使TMS320F2812能夠控制AD7656正常工作，通常需要TMS320F2812提供可滿足AD7656工作時序的控制信號。TMS320F2812上的外部存儲器接口提供有豐富的控制信號，如地址總線、數據總線、片選信號、讀寫控制信號、外部中斷信號等。此外，TMS320F2812還提供了豐富的通用IO口，也可輔助產生擴展設備的時序控制信號。AD7656的外圍電路及其與TMS320F2812的接口設計如圖3所示。

　　圖3中的DVCC和AVCC分別是數字電壓端和模擬電壓端，它們在接入前要經過1個去耦電路，每個供電電壓輸入引腳都要連接1個去耦電路，該電路由1只10μF和1只100nF的電容器組成。VDD、VSS和VDRIVE同樣要連接去耦電路。VDRIVE可以采用5V或3.3V供電，因要和TMS320F2812互聯，而TMS320F2812的IO口電壓為3.3V，所以，VDRIVE采用3.3V供電。需要注意的是，AD7656上電后必須對其進行復位，復位脈沖應在100ns以上，本文采用RC電路來對AD7656進行復位。

　　在AD7656與TMS320F2812接口電路中，AD7656的數據輸出D0～D15直接和TMS320F2812的數據線相連，可使用TMS320F2812的外部地址片選管腳XZCS67作為AD7656的外部片選信號，并采用GPIOB8來控制AD7656的啟動轉換，另外，采用GPIOB10來查詢AD7656的啟動轉換是否結束。

　　數據采集程序設計

　　本設計的數據采集程序 編制主要包括TMS320F2812的IO口初始化、 AD7656控制時序的產生及狀態查詢 、 采 集 數 據 的 處 理 。 對 應 于AD7656并行接口模式工作時序圖， 其詳細的軟件代碼如下：

　　#define ADC_ADD * ( int *)

　　0x00100000 //片選

　　#define ADC_BUSY GpioDataRegs.

　　GPBDAT.bit.GPIOB10 //轉換是否結束

　　#define ADC_CONVST GpioDataRegs.

　　GPBDAT.bit.GPIOB8 //啟動轉換

　　float ADC_F1 [6] ; //ADC存儲值

　　void ADC (void)

　　{

　　unsigned int ADC_TMP;

　　ADC_CONVST=0;

　　ADC_CONVST=1; //啟動模數轉換

　　while (ADC_BUSY==1) ; //查詢轉換是否

　　結束

　　ADC_TMP=ADC_ADD&0xFFFF; //讀取

　　通道1結果

　　if ((ADC_TMP&0x8000)! =0x8000) //轉換

　　通道1結果

　　ADC_F [0] = ((float) (ADC_TMP))

　　/((float) (0x7FFF)) *10.0;

　　else

　　ADC_F [ 0] = ( ( float) ( 0xFFFF -

　　ADC_TMP)) /((float) (0x7FFF)) * (-10.0) ;

　　ADC_TMP=ADC_ADD&0xFFFF;

　　//讀取通道2結果

　　if ((ADC_TMP&0x8000)! =0x8000)

　　//轉換通道2結果

　　ADC_F [1] = ((float) (ADC_TMP))

　　/((float) (0x7FFF)) *10.0;

　　else

　　ADC_F [ 1] = ( ( float) ( 0xFFFF -

　　ADC_TMP)) /((float) (0x7FFF)) * (-10.0) ;

　　ADC_TMP=ADC_ADD&0xFFFF;

　　//讀取通道3結果

　　if ((ADC_TMP&0x8000)! =0x8000)

　　//轉換通道3結果

　　ADC_F [2] = ((float) (ADC_TMP))

　　/((float) (0x7FFF)) *10.0;

　　else

　　ADC_F [ 2] = ( ( float) ( 0xFFFF -

　　ADC_TMP)) /((float) (0x7FFF)) * (-10.0) ;

　　ADC_TMP=ADC_ADD&0xFFFF;

　　//讀取通道4結果

　　if ((ADC_TMP&0x8000)! =0x8000)

　　//轉換通道4結果

　　ADC_F [3] = ((float) (ADC_TMP))

　　/((float) (0x7FFF)) *10.0;

　　else

　　ADC_F [ 3] = ( ( float) ( 0xFFFF -

　　ADC_TMP)) /((float) (0x7FFF)) * (-10.0) ;

　　ADC_TMP=ADC_ADD&0xFFFF;

　　//讀取通道5結果

　　if ((ADC_TMP&0x8000)! =0x8000)

　　//轉換通道5結果

　　ADC_F [4] = ((float) (ADC_TMP))

　　/((float) (0x7FFF)) *10.0;

　　else

　　ADC_F [ 4] = ( ( float) ( 0xFFFF -

　　ADC_TMP)) /((float) (0x7FFF)) * (-10.0) ;

　　ADC_TMP=ADC_ADD&0xFFFF;

　　//讀取通道6結果

　　if ((ADC_TMP&0x8000)! =0x8000)

　　//轉換通道6結果

　　ADC_F [5] = ((float) (ADC_TMP))

　　/((float) (0x7FFF)) *10.0;

　　else

　　ADC_F [ 5] = ( ( float) ( 0xFFFF -

　　ADC_TMP)) /((float) (0x7FFF)) * (-10.0) ;

　　ADC1_CONVST=0;

　　}