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模拟音频芯片在数据采集过程二次通讯中的应用
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摘 要：分析用于二次通讯的音频模拟接口芯片TLC320AD50C的性能，结构特点，介绍了TLC320AD50C和TMS320C30硬件连接及软件实现。
关键词：TLC320AD50C；串行通信；数字信号处理；二次通信；数据采集
Application of Simulation Chip TLC320AD50C in the Second
Communi cationDuring DSP Data Collection
HUANG Tianshu，ZHANG Jianglin (School of Electronic Information, Wuhan University, Wuhan 430072,China)
Abstract: The performance, structure, characteristic of simulati on chip TLC320AD50C using for the second communication were analyzed. The hardwa re connection and software relization between AD50C and TMS320C30 were introduce d.
Key words: TLC320AD50C; series communication;DSP; the second communication; data collection
1 音频模拟芯片TLC320AD50C
TI公司的TLC320AD50C采用过采样ΣΔ技术，在DAC前有一个插值滤波器，在ADC后有一个抽样滤波器，这种结构使系统接收、发送可同时进行。而且TLC320AD50C可实现高分辨率，低速信号，高采样率(最高可达22.5kb/s)的AD/DA转换。它由一对16位的同步串行转换通道组成，可直接和DSP连接进行通信。
TLC320AD50C的特点如下：
(1)器件中的ADC为64倍过采样，DAC为256倍过采样(内部)；(2)带有内建抗混叠滤波器和sinx/x补偿；(3)可配置成主机或从机方式，一个串行接口可支持3个从设备和DSP进行通讯。
TLC320AD50C中的可选项和电路配置可以通过串行口进行编程，具体可编程项有：复位，掉电，通信协议，串行时钟率，信号采样率，增益控制，测试模式等。
TLC320AD50C有7个控制寄存器，其中主要4个寄存器功能如表1。由于寄存器4可修改采样频率，所以可能经常被修改，二次通讯很多涉及到它。
2 TLC320AD50C与TMS320C30DSP芯片的连接
TMS320C30是TI公司浮点运算DSP芯片中比较典型的一种，它的主时钟达到40MHz，采用32位 浮点运算处理器，可以实现自适应信号处理和信号转换等高速浮点运算，是一种性价比很高的 产品。
本文采用TLC320AD50C和TMS320C30的接口电路完成数据的采集和TLC320AD50C寄存器的读写 过程。TMS320C30和TLC320AD50C的接口电路如图1。
芯片连接的主要引脚有复位信号RESET；同步信号：AD50C上FS，FSD(延迟帧信号)，TMS320C30上FSX(帧发送信号)，FSR(帧接收信号)；数据读写信号：DIN，DOUT，DX，DR；时钟信号：SCLK，MCLK，CLKX；二次通信请求：AD50C上FC，C30上XF。在时钟信号作用下，C30的帧信号(FSX，FSR)及数据的传输(DR，DX)时序图如图2。片外复位电路提供上电复位，晶振电路可提供10MHz以上的主时钟频率，数据采样频率和其他时钟信号均由此频率分配。C30与AD50C之间有两种通信格式，即主串行通信格式和二次串行通信格式。前者用来接收和发送转换信号，后者在有请求的时候才进行二次通信。在主串行通信格式时，有两种数据传送模式：16位和15+1位，可通过控制寄存器设定，省却情况下为15+1位。采用15+1位传送模式，其最低位D0为非数据位，输入DAC数据的D0位为二次通信请求位，输出ADC数据的D0位为M/S脚的状态位。
二次通信只有在发出请求时产生，当首次通信采用15+1位模式时，可以用D0进行二次通信请求，当首次通信采用16位模式时，则必须由FC脚输入信号来产生二次通信请求。二次通信数据格式如图2中所示，其中D7～D0为控制寄存器数据，D12～D8为控制寄存器地址，D13=1为读控制寄存器数据，D13=0对控制寄存器写数据。通过二次通信，可实现TLC320AD50C初始化和修改TLC320AD50C内部控制寄存器。
3 数据采集电路及通讯软件实现
主AD50C的FSD接到从片的FS端，见图3。
首先对相关寄存器进行设置。如果需要8kHz采样速率的模拟信号，且送到TMS320C30器件的时钟输入频率是30MHz，则下面的值应该加载进C30串口和定时器。
具体通信过程如下：AD50C数据输入输出与C30数据接收管脚相连，AD50C发出的帧频信号通过FS脚与C30达到同步，FSD为同步延时信号，主要用来扩展主从器件，AD50C上M/S可控制AD50C的主从方式。C30中时钟和同步信号脚可用软件设置成外部输入，这样数据发送/接收，帧同步，时钟信号均由AD50C产生，主时钟(MCLK)信号由晶振提供，FC、XF端作为二次通讯请求，假设数据传输格式为16位，则FC高电平时发出二次通讯请求。
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摘 要：分析用于二次通讯的音频模拟接口芯片TLC320AD50C的性能，结构特点，介绍了TLC320AD50C和TMS320C30硬件连接及软件实现。
关键词：TLC320AD50C；串行通信；数字信号处理；二次通信；数据采集
Application of Simulation Chip TLC320AD50C in the Second
Communi cationDuring DSP Data Collection
HUANG Tianshu，ZHANG Jianglin (School of Electronic Information, Wuhan University, Wuhan 430072,China)
Abstract: The performance, structure, characteristic of simulati on chip TLC320AD50C using for the second communication were analyzed. The hardwa re connection and software relization between AD50C and TMS320C30 were introduce d.
Key words: TLC320AD50C; series communication;DSP; the second communication; data collection
1 音频模拟芯片TLC320AD50C
TI公司的TLC320AD50C采用过采样ΣΔ技术，在DAC前有一个插值滤波器，在ADC后有一个抽样滤波器，这种结构使系统接收、发送可同时进行。而且TLC320AD50C可实现高分辨率，低速信号，高采样率(最高可达22.5kb/s)的AD/DA转换。它由一对16位的同步串行转换通道组成，可直接和DSP连接进行通信。
TLC320AD50C的特点如下：
(1)器件中的ADC为64倍过采样，DAC为256倍过采样(内部)；(2)带有内建抗混叠滤波器和sinx/x补偿；(3)可配置成主机或从机方式，一个串行接口可支持3个从设备和DSP进行通讯。
TLC320AD50C中的可选项和电路配置可以通过串行口进行编程，具体可编程项有：复位，掉电，通信协议，串行时钟率，信号采样率，增益控制，测试模式等。
TLC320AD50C有7个控制寄存器，其中主要4个寄存器功能如表1。由于寄存器4可修改采样频率，所以可能经常被修改，二次通讯很多涉及到它。
2 TLC320AD50C与TMS320C30DSP芯片的连接
TMS320C30是TI公司浮点运算DSP芯片中比较典型的一种，它的主时钟达到40MHz，采用32位 浮点运算处理器，可以实现自适应信号处理和信号转换等高速浮点运算，是一种性价比很高的 产品。
本文采用TLC320AD50C和TMS320C30的接口电路完成数据的采集和TLC320AD50C寄存器的读写 过程。TMS320C30和TLC320AD50C的接口电路如图1。
芯片连接的主要引脚有复位信号RESET；同步信号：AD50C上FS，FSD(延迟帧信号)，TMS320C30上FSX(帧发送信号)，FSR(帧接收信号)；数据读写信号：DIN，DOUT，DX，DR；时钟信号：SCLK，MCLK，CLKX；二次通信请求：AD50C上FC，C30上XF。在时钟信号作用下，C30的帧信号(FSX，FSR)及数据的传输(DR，DX)时序图如图2。片外复位电路提供上电复位，晶振电路可提供10MHz以上的主时钟频率，数据采样频率和其他时钟信号均由此频率分配。C30与AD50C之间有两种通信格式，即主串行通信格式和二次串行通信格式。前者用来接收和发送转换信号，后者在有请求的时候才进行二次通信。在主串行通信格式时，有两种数据传送模式：16位和15+1位，可通过控制寄存器设定，省却情况下为15+1位。采用15+1位传送模式，其最低位D0为非数据位，输入DAC数据的D0位为二次通信请求位，输出ADC数据的D0位为M/S脚的状态位。
二次通信只有在发出请求时产生，当首次通信采用15+1位模式时，可以用D0进行二次通信请求，当首次通信采用16位模式时，则必须由FC脚输入信号来产生二次通信请求。二次通信数据格式如图2中所示，其中D7～D0为控制寄存器数据，D12～D8为控制寄存器地址，D13=1为读控制寄存器数据，D13=0对控制寄存器写数据。通过二次通信，可实现TLC320AD50C初始化和修改TLC320AD50C内部控制寄存器。
3 数据采集电路及通讯软件实现
主AD50C的FSD接到从片的FS端，见图3。
首先对相关寄存器进行设置。如果需要8kHz采样速率的模拟信号，且送到TMS320C30器件的时钟输入频率是30MHz，则下面的值应该加载进C30串口和定时器。
具体通信过程如下：AD50C数据输入输出与C30数据接收管脚相连，AD50C发出的帧频信号通过FS脚与C30达到同步，FSD为同步延时信号，主要用来扩展主从器件，AD50C上M/S可控制AD50C的主从方式。C30中时钟和同步信号脚可用软件设置成外部输入，这样数据发送/接收，帧同步，时钟信号均由AD50C产生，主时钟(MCLK)信号由晶振提供，FC、XF端作为二次通讯请求，假设数据传输格式为16位，则FC高电平时发出二次通讯请求。