基于DSP与MAX147的多路数据采集系统设计

3. TMS320VC5402的McBSP

3.1 McBSP的特点

TMS320VC5402有两个多通道缓冲串口(MCBSP0和MCBSP1)，通过帧信号来控制数据流独立的接收、发送帧和时钟信号；双倍的发送缓冲和三倍的接收缓冲数据存储器；可直接与工业标准的编码器、模拟界面芯片、其它串行A/D、D/A器件连接；具有外部移位时钟 发生器及内部频率可编程移位时钟；可直接利用多种串行协议接口通信，如SPI、T1/E1，MVIP，AC97等；发送和接收通道数最多可以到达128路；宽范围的数据格式选择，包括8、12、16、20、24、32位字长；利用μ律和A律的压缩扩展通信；8位数据发送的高位、低位先发送可选；帧同步和时钟信号的极性可编程；可编程内部时钟和帧同步信号发生器

3.2 MCBSP的工作方式

McBSP的工作方式有以下几种：多通道缓冲模式、SPI工作模式，A-bit模式、数字回路模式、GPIO模式和省电模式McBSP的外部管脚为：串行数据接收管脚DR、接收时钟管脚CLKR、接收帧同步信号管脚FSR、发送时钟管脚CLKX、串行数据发送管脚DX、发送帧同步信号管脚FSXMCBSP的工作原理是：发送时，先写数据于数据发送寄存器DXR[1，2]，再在发送时钟CLKX和帧同步发送信号FSX控制下，通过发送移位寄存器XSR[12]将数据经发送引脚DX移出发送；接收数据时，在接收时钟CLKR和帧同步发送信号FSR控制下，将通过接受引脚DR接收的数据移入接收移位寄存器RSR[12]并复制这些数据到接收缓冲寄存器RBR[12]再复制到DRR[12]最后由CPU或DMA控制器读出这个过程允许内部和外部数据通信同时进行如果接收或发送字长R/XWDLEN被指定为8，12或16模式时，DRR2、RBR2、RSR2、DXR2、XSR2等寄存器不能进行写、读、移位操作

4. MAX147与TMS320VC5402的接口电路

MAX147芯片兼容SPI数据通信协议SPI协议具有主从模式，使用4 条信号线:1) 串行时钟信号线(SCK) ;2) 主机输入/ 从机输出串口数据线(MISO) ;3) 主机输出/ 从机输入串口数据线(MOSI) ;4) 低电平有效的使能信号线(SS) TMS320C54XX提供的时钟停止模式可用于SPI 协议通信当McBSP 被配置为时钟停止模式时发送器和接收器在内部是同步的因此可以将McBSP 作为SPI 主设备或从设备当设置McBSP为SPI 主设备时发送端输出信号(BDX) 就作为SPI 协议中MOSI 信号接收端输入信号(BDR) 则被用作MISO 信号发送数据帧同步脉冲信号(BFSX) 用作设备片选信号(即SS) 而发送数据位时钟信号(BCLKX) 用作SPI 协议中SCK由于收数据位时钟(BCLKR) 和接收数据帧时钟(BFSR) 在内部与BFSX 和BCLKX是相连的因此这些信号不用于SPI 模式TMS320VC5402与MAX147接口电路如图

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5. 接口程序设计

DSP的McBSP工作在SPI模式下，需要进行以下初始化步骤：

1）将SPCR寄存器中的XRST和RRST清零，复位发送器和接收器；

2）McBSP保持复位状态，设置相关寄存器，CLKSTP=0X，禁止时钟停止模式；

3）置SPCR寄存器中的GRST=1，采用率发生器退出复位，开始工作；

4）等待两个时钟周期，确保初始化过程中McBSP内部正确同步；

5）设置所需的CLKSTP值；

6）若CPU访问McBSP，则XRST=RRST=1使能发送器和接收器，SPCR寄存器中其它位不变，若DMAC访问McBSP，先进行DMA初始化，启动DMA，使之等待同步事件，然后XRST=RRST=1McBSP退出复位状态；