TMS320C6701控制多片AD9852的接口
1 AD9852和TMS320C6701簡(jiǎn)介
該系統(tǒng)選用的直接頻率合成器是AD公司生產(chǎn)的AD9852,它能產(chǎn)生頻率、相位、幅度可編程控制的高穩(wěn)定的模擬信號(hào)。在最高系統(tǒng)時(shí)鐘300MHz時(shí),輸出頻率的范圍可達(dá)DC-120MHz,精度可達(dá)1.066μHz,頻率轉(zhuǎn)換速度可達(dá)每秒1×10 8個(gè)頻率點(diǎn);具有14位數(shù)控調(diào)相和12位數(shù)控調(diào)幅功能;具有相移鍵控(PSK)、掃頻功能(CHIRP)和頻移鍵控(FSK)功能。
該系統(tǒng)選用的數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)是TI公司生產(chǎn)的高速浮點(diǎn)TMS320C6701,其內(nèi)部CPU集成了8個(gè)并行功能單元,配有32個(gè)32位通用寄存器,它在6ns周期時(shí)間里最多可同時(shí)執(zhí)行8條32位指令,其運(yùn)算能力可達(dá)1G FLOPS;存儲(chǔ)器尋址空間為32位,可尋址8/16/32位數(shù)據(jù);有4個(gè)自加載的DMA傳輸通道。
2 TMS320C6701與AD9852接口電路
TMS320C6701是本系統(tǒng)的控制中心,其主要功能是將控制信號(hào)和信號(hào)波形參數(shù)發(fā)送到AD9852內(nèi)部相應(yīng)的控制寄存器,二者的接口電路原理框圖如圖1所示。
對(duì)AD9852內(nèi)部控制寄存器可以進(jìn)行并口或串口的讀寫操作。因?yàn)锳D9852的串口傳輸速率最大僅為10MHz,而并口傳輸速率可達(dá)高達(dá)100MHz,為了提高DSP對(duì)AD9852的控制速度,本系統(tǒng)采用了并行接口方式,三片AD9852的8位數(shù)據(jù)總線同時(shí)占用DSP數(shù)據(jù)總線的D0~D7位,它們的6位地址總線同時(shí)點(diǎn)用DSP地址總線的A2~A7位。由于AD9852器件沒有片選輸入信號(hào)。需要利用DSP的寫信號(hào)/AWR、片選信號(hào)/CE0和高位地址數(shù)據(jù)線的第A21~A20位,并由EPLD對(duì)其進(jìn)行譯碼要成WRB NO.1、WRB NO.2和WRB NO.3寫信號(hào),分別控制三片AD9852器件的寫信號(hào)WRB,該寫信號(hào)負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)寫入到AD9852的I/O緩沖寄存器中數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)寫入到AD9852的I/O緩沖寄存器中進(jìn)行緩存,這樣就實(shí)現(xiàn)了片選不同AD9852芯片目的。
TMS320C6701還控制EPLD產(chǎn)生三片AD9852需要的復(fù)位信號(hào)RESET和外部更新時(shí)鐘EXT I/O UPDATECLK。為了使三片AD9852和EPLD之間系統(tǒng)時(shí)鐘同步,它們的外部參考時(shí)鐘REFCLK由同一個(gè)50MHz的溫補(bǔ)晶振提供。[next]
3.1 參考時(shí)鐘信號(hào)
3.2 更新時(shí)鐘信號(hào)
在同時(shí)定改三片AD9852內(nèi)部的頻率和相痊控制寄存器的過程中,為了防止因數(shù)據(jù)建立和保持時(shí)間的原因而出現(xiàn)編程信息傳輸錯(cuò)亂,使AD9852的輸出信號(hào)失去同步,本系統(tǒng)使用由EPLD提供的同一個(gè)外部更新時(shí)鐘信號(hào)。若使用AD9852內(nèi)部更新模式,盡管可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),但因?yàn)锳D9852內(nèi)部時(shí)鐘頻率較高,會(huì)受到AD8952接口速率的限制,使AD9852的控制時(shí)序不易控制。對(duì)外部更新時(shí)鐘信號(hào)的PCB布線同參考時(shí)鐘的要求一樣,必須使它的上升沿同時(shí)到達(dá)每片AD9852.
3.3 復(fù)位信號(hào)
3.4 參考時(shí)鐘信號(hào)倍頻
3.5 數(shù)據(jù)總線和地址總線信號(hào)
4 AD9852的操作控制時(shí)序
?。?)給系統(tǒng)上電,DSP控制EPLD產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)RESET,此信號(hào)需要至少保持10個(gè)參考時(shí)鐘周期的高電平;
?。?)依次給每個(gè)AD9852發(fā)送控制字,使每個(gè)AD9852工作狀態(tài)由缺省的內(nèi)部更新時(shí)鐘模式改變成外部時(shí)鐘更新模式;
(3)將AD9852時(shí)鐘倍頻器工作的控制字依次寫入每個(gè)AD9852的I/O緩沖寄存器中,EPLD產(chǎn)生外部更新時(shí)鐘的同時(shí)更新每個(gè)AD9852內(nèi)部控制寄存器;
(4)至少等待1.0ms時(shí)間使AD9852內(nèi)部鎖相環(huán)鎖定。內(nèi)部鎖相環(huán)鎖定后,DSP就可以發(fā)送有關(guān)信號(hào)波形參數(shù)給每片AD9852,對(duì)它們的內(nèi)部控制寄存器內(nèi)容進(jìn)行同步更新,使三片AD9852輸出同步的模擬信號(hào)。
采用DSP控制DDS的方法完成的雷達(dá)信號(hào)模擬器已經(jīng)得到了應(yīng)用,結(jié)果證該模擬器輸出的三路信號(hào)波形同步,具有很高的距離和速度分辨率。另外,DDS技術(shù)具有的靈活可編程特性使得上述結(jié)構(gòu)的模擬器還可以有其它應(yīng)用,只要改變DSP控制程序,就可以根據(jù)需要產(chǎn)生三路同步的各種信號(hào)波形。
評(píng)論