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摘 要：介绍了TI公司的A／D（模数）转换芯片TLV1544，并以TMS320VC5402 DSP为例介绍了TLV1544与DSP的McBSP（多通道带缓冲串口）的接口设计，并给出了主要的程序。
关键词：TLV1544；A／D转换；DSP；多通道缓冲串行口（McBSP）
A／DConverter TLV1544 and Interface Design with DSPTMS320VC5402
LUO Kaiqing，XIAO Hua
（South China NormalUniversity，Guangzhou，510631，China）
Abstract：This paper intruduced the A／DconverterTLV1544 from Texas Instruments．And took the DSPTMS320VC5402 forexample，discribed the interface design ofthe TLV1544 and the McBSPofDSP．The main program is provided．
Keywords：TLV1544；A／D converter；DSP；McBSP
近年来，DSP的应用日趋广泛，而随着DSP价格的大幅下降，性能的不断提高，使其成为了当前产量和销售量增长最快的电子产品之一，DSP的应用也几乎遍及了整个电子领域。基于DSP的实时数字信号处理系统所要处理的是数字信号，所以待处理的模拟信号必须先经过A／D转换，使其成为数字信号，才能通过DSP实现一系列对输入信号的处理算法，以得到所需要的模拟信号的各种参数。本文介绍的芯片就是一种可以与DSP接口的A／D转换芯片TLV1544。
1 TLV1544芯片介绍
TLV1544是TI公司生产的CMOS型10 b模数转换芯片，其内部采用开关电容逐次近似来得到模数转换结果。芯片有4路模拟信号输入通道，通过芯片内部参数设置选择不同通道输入，进行A／D转换输出。该器件非常适合于数据分析仪器仪表、医疗监护仪等，通过多通道输入不同信号并转换为数字信号，经DSP或微处理器进行数字信号处理得出所需的不同参数的值。
1．1 TLV1544的引脚介绍
TLV1544的引脚功能如表1所示，封装图如图1所示。
1．2 TLV1544的主要特性
（1）宽范围的单电源供电，VCC可为2．7～5．5 V， 而模拟输入电压范围即为0～VCC。可以编程控制使芯片工作于掉电方式下，此时电流为1μA。
（2）芯片内部有着较高的转换速率，转换时间小于10μs。对于不同的电压范围以及不同的输入源阻抗，芯片最大的输入／输出时钟频率值将不同。在有可能高速的输入／输出的情况下，输入／输出时钟最高可以达到10 MHz。
（3）芯片提供4路外部输入通道，而内部有一个7通道多路选择器，通过编程设置，可以任意选择4个输入通道之一或者任意一个3个内部自测电压输出。其内片可以同时接4路模拟输入，通过给芯片不同的状态字选择所需要的不同通道或内部自测电压，同时也可以设置TLV1544工作状态参数，状态字参数如表2所示。
（4）芯片与DSP或微处理器通过串行外设接口传输转换完全的数据，有4个端口作为同步串行接口，包括一个片选信息（  ）、一个输入输出时钟信号（I/OCLK）、数据输入（DATA IN）和串行数据输出（DATA OUT）。
（5）当与TMS320系列DSP接口时，还有一个帧同步信号（FS）来表明串行数据帧的开始。芯片可以与主机调整的传输数据。
（6） 输入信号为串行接口提供了更加灵活的时间特性。当需要将翻转的输入/输出时钟引脚的信号作为输入时钟源时，可以将 接地。而接高电平时，输入/输出时钟引脚信号不翻转。
（7） 控制对从选定的通道中输入的模拟 信号的采样开始。由高变低开始模拟输入信号的采样；由低变高使采样和保持功能处于保持状态，并开始模／数转换。独立于输入／输出时钟信号，当为高时，开始工作。为低的持续时 间控制开关电容阵列采样周期的持续时间。当不用时，接高电平。
（8）在A／D转换结束时，转换结束引脚（EOC）变为高电平来表明转换完成。
2 TLV1544与TMS320VC5402的接口设计
2．1 接口原理图
本文以TMS320VC5402为例介绍TLV1544与DSP的接口设计。TMS320VC5402是TI公司1999年10月推出的具有很高性价比的定点DSP。他有2个多通道缓冲串口（McBSP），设计中使用McBSP0完成配置TLV1544以及接收转换好的数字信号。接口原理图如图2所示。
TLV1544的 ，接高电平，输入／输出时钟不翻转且采样／转换开始控制功能不使用。TMS320VC5402的XF引脚提供TLV1544的片选信号。TLV1544的EOC触发DSP的外部0中断，转换结束通过中断接收转换好的数据。
2．2 工作时序
TLV1544与TMS320VC5402通过串行口连接，此时，A／D转换芯片作为从设备，DSP提供帧同步和输入／输出时钟信号。TLV1544与DSP之间数据交换的时序图如图3所示。
开始时，  为高电平（芯片处于非激活状态），DATA IN和I/OCLK无效，DATAOUT处于高阻状态。当串行接口使CS变低（激活），芯片开始工作，I／OCLK和DATAIN能使DATA OUT不再处于高阻状态。DSP通过I／OCLK引脚提供输入／输出时钟8序列，当由DSP提供的帧同步脉冲到来后，芯片从DATA IN接收4 b通道选择地址，同时从DATAOUT送出的前一次转换的结果，由DSP串行接收。I／OCLK接收DSP送出的输入序列长度为10～16个时钟周期。前4个有效时钟周期，将从DATAIN输入的4 b输入数据装载到输入数据寄存器，选择所需的模拟通道。接下来的6个时钟周期提供模拟输入采样的控制时间。模拟输入的采样在前10个I／O时钟序列后停止。第10个时钟沿（确切的I／O时钟边缘，即上升沿或下降沿，取决于操作的模式选择）将EOC变低，转换开始。
2．3 软件设计
软件的设计主要包括DSP串行口的初始化和TLV1544的内部参数设置及转换结果的接收。串行口的初始化为对McBSP0的控制寄存器的配置，使DSP可以为TLV1544提供片选、时钟、帧同步信号等控制信号，同时从BDX0串行发送TLV1544的内部设置参数，并从BDR0串行接收转换后的数据，完成一次完整的A／D转换过程。
系统上电后，DSP的XF引脚输出高电平，即将TLV1544的CS位置高，转换芯片处于非激活状态，并关闭所有中断。初始化McBSP后，打开接收及外部中断，XF引脚输出低电平，即TLV1544的CS位置低，转换芯片开始工作。发送转换速度选择及通道选择参数，芯片开始模／数转换。程序进入等待状态，转换结束时EOC由低变高，进入外部中断处理程序，接收转换输出的数字信号，存入相应的数据空间以待进一步处理。 全部的程序是在TI公司的集成开发平台CodeComposer Studio，即CCS中，采用C语言编程完成的。以下是TLV1544与DSP接口的初始化子程序及外部中断处理程序。
DSP初始化程序如下：
void init＿mcbsp（）  
3 结 语
本文以TMS32VC5402为例，介绍了TLV1544芯片及其与DSP（数字信号处理芯片）接口的软硬件设计，并通过实际设计，实现了模／数转换及转换结果的接收。
参考文献
[1] Low-Voltage 10 Bit Analog-To-Digital converters with serial control and 4/8analog inputs TLV1544/8[S]．Texas Instruments， 1999．
[2] TMS320VC5402 Fixed-Point digital signal processor［S］．Texas Instruments，2000．
[3] TMS320C54x DSPreference set vol．5（Enhanced Peripherals)［S］．Texas Instruments，1999．
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