【文章內容簡介】 12 引腳 名稱 描述 引腳 名稱 描述 1 AGND 模擬地 11 OUTB 通道 2 輸出 2 OUTA 通道 1 輸出 12 RFTB 通道 2 反饋電壓 3 RFBA 通道 1 反饋電壓 13 REFB 通道 2 參考電壓 4 REFA 通道 1 參考電壓 14 VDD 驅動電壓 5 DGND 數字地 15 WR 讀寫選通 6 A/B 通道 1， 2 選通 16 CS 片選 7 DB7 數據位 7 17 DB0 數據位 0 8 DB6 數據位 6 18 DB1 數據位 1 9 DB5 數據位 5 19 DB2 數據位 2 10 DB4 數據位 4 20 DB3 數據位 3 4. 簡單應用及時序介紹 TLC7528 的兩路轉換通道分別映射在 5416I/O 空間的地址 0x1000 和0x1001。向該地址寫入的數據會直接送到 TLC7528 進行轉換。 TLC7528 啟動轉換時序如圖所示： 寧夏理工學院畢業(yè) 論文 13 圖 TLC7528 啟動轉換時序 5. TLC7528 的工作原理 TLC7528 包括兩個相同的 8 位乘法 D/A 轉換器 DACA 和 DACB。每一個DAC 由反相 R2R 梯形網絡、模擬開關以及數據鎖存器組成。二進制加權電流在 DAC 輸出與 AGND 之間切換，于是在每一個梯形網絡分支中保持恒定電流，與開關狀態(tài)無關。大多數僅需要加上外部運算放大器和電壓基準。 TLC7528 通過數據總線、 CS、 WR 以及 DACA 與 DACB 等控制信號與微處理器接口。當 CS 與 WR 均為低電平時 TLC7528 模擬輸出對 DB0～ DB7 數據總線輸入端的活動做出響應。在此方式下，輸入鎖存器是透明的，輸入數據直接影響模擬輸出。 當 CS 與 WR 信號變?yōu)楦唠娖綍r， DB0～ DB7 輸入端上的數據被鎖存，直到 CS 與 WR 信號再次變?yōu)榈碗娖綍r為止。 CS 為高電平時，不管WR 的信號為何種狀態(tài)，數據輸入被禁止。 當用 5V電源電壓工作時，此器件的數字輸入提供 TTL 兼容，此器件可以寧夏理工學院畢業(yè) 論文 14 用在 5V～ 15V 范圍內任何電源電壓工作，但是，電源電壓工作在 5V以上時，輸入邏輯電平與 TTL 不兼容。 電源電路和晶振電路 一個完整的 DSP 系統通常是由 DSP 芯片和其他相應的外圍芯 片組成的，下面介紹本次設計中用到的電源電路、復位電路和晶振電路。 TMS320VC5402 DSP 芯片采用低電壓設計，并且采用雙電源供電，即內核電源 CVDD和 I/O 電源 DVDD。 I/O 電源采用 電源供電，而內核電源采用 供電，降低內核電源的目的是為了降低功耗。由于 TMS320VC5402 DSP芯片采用雙電源供電，使用時需要考慮它們的加電次序。在理想情況下， DSP芯片上的兩個電源應該同時加電，但在有些場合很難做到。若不能做到同時加電，應先對 DVDD 加電，然后再對 CVDD 加電，同 時要求 DVDD電壓不超過 CVDD電壓 2V。這個加電次序主要依賴于芯片內部靜電保護電路。 內部保護電路如圖 ： D VD DC VD D圖寧夏理工學院畢業(yè) 論文 15 內部靜電保護電路圖 從圖中可以看出， DVDD 電壓不超過 CVDD 電壓 2V，即用 4 個二極管降壓，而 CVDD 電壓不超過 DVDD 電壓 V，即一個二極管降壓，否則有可能損壞芯片。 下圖 的電源電路： 圖 產生 的電源電路 這個是產生 電壓的電路圖，考慮大部分數字系統使用的電源是 5V，圖中 VCC 采用 5V 電壓。通過電壓調節(jié)器產生 電壓。 下圖 電壓的電路： 寧夏理工學院畢業(yè) 論文 16 圖 產生 的電源電路 這個是產生 電壓的電路圖，和產生 電壓的電路相同，考慮大部分數字系統使用的電源是 5V，所以圖中 VCC 采用 5V 電壓。通過電壓調節(jié)器產生 電壓。 振蕩器是用來將直流電源能量轉換為一定波形的交變振蕩信號能量的轉換電路。利用石英晶體的壓電效應可以做成晶體諧振器。石英晶振的固有頻率十分穩(wěn)定，它的溫度系數（溫度變化 1176。 C 所引起的固有頻率相對變化量）在 106以 下。另外，石英晶振的振動具有多諧性，即除了基頻振動以外，還可利用其泛音振動。前者稱基頻晶體，后者稱泛音晶體。在工作頻率較高的晶體振蕩器中，多采用泛音晶體振蕩電路。在泛音晶振電路中，為了保證振蕩器能準確地振蕩在所需要的奇次泛音上，不但必須有效的抑制掉基頻和低次泛音上的寄生振蕩，而且必須正確的調節(jié)電路的環(huán)路增益，使其在工作泛音頻率上略大于 1，滿足起振條件。而在更高的泛音頻率上都小于 1，不滿足起振條件。 本次設計所用的晶振電路如圖所示： 圖 晶振電路圖 寧夏理工學院畢業(yè) 論文 17 四章 軟件系統設計 在應用系統中，系統軟件是建 立在具體的硬件基礎上的，根據系統功能要求可靠的實現系統的各種功能。好的軟件設計能夠充分發(fā)揮微控制器的運算和邏輯控制功能，從而提高儀器的精度和使用的方便性。在 DSP的開發(fā)應用系統中，匯編語言雖然仍然為主要編程語言，但 C語言也已經逐漸被引入， 并且 用 C語言開發(fā)的程序有可讀性好，移植性較高，編程簡單，可縮短開發(fā)周期等等優(yōu)點。所以，在這個設計中，我們產生波形所用到的軟件程序都用 C語言來編寫應用程序。由于調試程序需要使用 CCS系統，而連接 PC機和 DSP芯片需要ICETEK— ，所以下面對它們分別 做以介紹。 ICETEK— 本次設計使用的是 ICETEK— 作為連接 PC 機與 DSP 芯片的工具， ICETEK— 5100 是使用并口和 PC 機相連接的，在使用該系統之前要正確配置并行端口和開發(fā)系統相應的設置，一般的，臺式機并行端口有三種工作模式： SPP、 EPP、 ECP， ICETEK— 5100 可以在 SPP 和 EPP 兩種模式下工作，所以要把計算機的并行端口配置為 SPP 或 EPP 模式。我們把并行端口配置為 EPP模 式。 ICETEK— 5100 有如 下 優(yōu) 點： 兼 容 TI 全 系列 DSP 產品 ，包 括TMS320C2020， C5000， C6000， VC33 等；完全通用，只需改變軟件就可以實現所有 DSP 器件開發(fā)； 接口，仿真速度快，調試方便；支持 CCS 集成調試環(huán)境； 接口，支持熱插拔；仿真不占用任何 DSP 資源；支持多 DSP同時調試仿真；可在多種操作系統如 WIN98/WIN2020/WXP 下使用。由于以上寧夏理工學院畢業(yè) 論文 18 這些優(yōu)點，所以選擇該器件作為連接 PC 機與 DSP 的工具。 三角波的設計方案 三角波的產生方法如流程圖所示，初始化操作包括關閉所有中斷，以免對輸出波形產生影響，同時允許 D/A輸出，然后輸出三角波的上升沿，即輸出三角波形的值逐漸增大的那一部分，如果三角波的上升沿的值達到最大，接著輸出三角波的下降沿部分，直到三角波的下降沿的值達到最小，程序循環(huán)就能產生三角波。整個程序經過 D/A轉換器的轉換，可以以模擬波形輸出，便于觀察。這個程序的輸出是雙通道的輸出，即有兩個通道同時輸出波形，這兩個通道的波形的頻率、相位和幅度可以不同，我們可以用示波器上的雙通道輸入模式來同時觀察兩個波形的不同。程序所輸出的波形可以按照要求改變頻率、相位和幅度，以滿足不同的需要。 下面是產生三角波的流程圖： 初 始 化三 角 波 的 上 升 沿 輸 出 大 到 D / A三 角 波 的 下 降 沿 輸 出 大 到 D / A開 始 圖 三角波的流程圖 寧夏理工學院畢業(yè) 論文 19 產生三角波的程序如下： ioport unsigned int port100,port1001,port1002。 define DAC0 port1000 define DAC1 port1001 define LDAC port1002 main() { unsigned int uDA0,uDA1,I。 for(i=0。i=256。i++) { uDA0=0。 uDA1=0。 for(i=0。i=256。i++) { DAC0=uDA0。 DAC1=uDA。 LDAC=0x1f。 uDA0=I。 uDA1=I。 } uDA0=256。 寧夏理工學院畢業(yè) 論文 20 uDA1=256。 for(i=0。i=256。i++) { DAC0=uDA0。 DAC1=uDA1。 LDAC=0x1f。 uDA0=256I。 uDA1=256I。 } } } 程序改用 matlab仿真波形如下圖： 圖 三角波的 波形圖 寧夏理工學院畢業(yè) 論文 21 正弦波的設 計方案 正弦波的產生方法有兩種，一種使通過查表的方法產生，這種方法主要用于對精度要求不高的場合，把計算過的正弦量存放在一個表格中，通過對表格的調用產生波形信號，所以，如果精度要求過高，表就會很大，相應的存儲器容量也就要求很大；另外一種方法是泰勒級數展開法，這是一種比查表更為有用的方法，與查表法相比，這種方法需要的存儲單元很少，而且精度高。但是，這種方法 需要的計算量就比較大，相應的速度就受到限制。這里我們用查表的方法來設計正弦信號發(fā)生器。程序開始首先進行初始化的操作， 初始化操作包括關閉所有中斷，以免對輸出波 形產生影響，同時允許 D/A輸出，初始化后設置讀正弦波的指針，使這兩個指針的初始值都為 0，即讀數時從正弦值表的第一個數開始讀，然后輸出到 D/A轉換器，接著指針加 1，讀下一個數，然后再輸出。程序就是這樣循環(huán)運行，直到正弦波的所有值都被讀出來為止，這樣一個正弦波的所有值都被輸出到 D/A轉換器，經過 D/A轉換器轉換，形成模擬波形，這樣我們就能夠在示波器上觀察產生的波形是否符合我們的要求。這個程序的輸出是雙通道的輸出，即有兩個通道同時輸出波形，這兩個通道的波形的頻率、相位和幅度可以不同，我們可以用示波器上的雙通道輸入 模式來同時觀察兩個波形的不同。當然，這個程序產生的正弦波的波形的頻率、相位和幅度可以通過改變程序來改變，使用相當的靈活，可以滿足不同的要求。 下面是產生正弦波的流程圖： 寧夏理工學院畢業(yè) 論文 22 開 始初 始 化設 置 讀 正 弦 波 的 值 的 指 針U D A O = 0 和 U D A 1 = 0讀 取 正 弦 波 的 值 存于 寄 存 器寄 存 器 中 的 值 輸 出到 D / A讀 取 正 弦 波 的 值 的指 針 加 1 圖 正弦波流程圖 產生正弦波的程序如下 ： ioport unsigned int port10