基于TMS320F28335与AD7767高精度数据采集模块设计

McBSPA的相关寄存器进行设置，配置McBSPA为时钟停止模式，该模式兼容SPI协议，再配置McBSPA的字长、对齐模式、数据延迟、采样速率生成器的分频系数，并启动ADC的转换，当转换控制输入的DRDY下降沿到来时，片内采样保持器由采样模式转化为保持模式，保持模拟输入信号，并启动转换过程，最后在TMS320F28335多通道缓冲串行接口输出脉冲的控制下，将24位的采样结果送至指定的存储单元，McBSPA与AD7767串口通信软件流程图如图7所示。

开始系统模块初始化配置McBSPA(McBSPA为SPI模式，设置接受字长为24位等)AD7677启动数据转换TMS320F28335判断AD7767数据转换是否结束，是否准备好数据传输（发送）否是TMS320F28335发送24bit时钟信号用于数据的传输McBSPA接收器是否准备好否是将接受到的数据放到指定的寄存器存储（以便DSP对采集的数据进行处理）

图7 McBSPA与AD7767串口通信软件流程图

1)设置McBSP寄存器部分程序如下：

McbspaRegs.SPCR1.bit.CLKSTP=3; //设置McBSP为时钟停止模式

McbspaRegs.SPCR1.bit.RJUST=2; //DRR采用左对齐模式，0填充LSB McbspaRegs.SPCR1.bit.DXENA=1; //开启DX使能器 McbspaRegs.SPCR2.bit.GRST = 1; //开启采样速率生成器 McbspaRegs.PCR.bit.FSXM=1;//MFSXA为输出引脚 McbspaRegs.PCR.bit.FSXP=1;//MFSXA引脚低电平有效

McbspaRegs.XCR2.bit.XDATDLY =1;//发送数据1位数据延迟(时钟停止模式，必须为1位延迟)

McbspaRegs.RCR2.bit.RDATDLY =1;//接收数据1位数据延迟(时钟停止模式，必须为1位延迟)

McbspaRegs.PCR1.bit.FSXM=1; //内部采样速率生成器产生帧同步信号

McbspaRegs.PCR1.bit.SCLKME=0; //当SCLKME=0,CLKSM=1时，内部时钟 McbspaRegs.SRGR2.bit.CLKSM=1; // LSPCLK为采样速率生成器的时钟源 McbspaRegs.SRGR1.all = 0xff02; //设置采样速率生成器时钟分频系数 McbspaRegs.SPCR1.bit.RRST = 1; //串行口接收器使能 McbspaRegs.SPCR2.bit.XRST = 1; //串行口发送器使能

McbspaRegs.RCR1.bit.RWDLEN1=4; //设置接收字长为24位 McbspaRegs.XCR1.bit.XWDLEN1=4; //设置发送字长为24位 2)TMS320F28335与AD7767通信的主程序如下： for(; ;) {

ready= GpioDataRegs.GPADAT.bit.GPIO0; //DRDY信号通过GPIO0送给DSP while(1) {

if(Mcbsp_TxRdy()==1&( ready ==0)) //判断发送器是否准备好以及ready

//是否变为低电平

{

McbspRegs.DXR2.all = i; McbspRegs.DXR1.all = i; break; } }

while(1) {

if(Mcbsp_RxRdy()==1) //接收器是否准备好 {

receive_data_high_16=McbspRegs.DRR2.all&0x0000ffff;//取24位高16位 receive_data_low_8=McbspRegs.DRR1.all&0x0000ffff;//取24位低8位 receive_data[i++]=(receive_data_high_16<<8)|(receive_data_low_8>>8); }

break; }

}

实验结果

AD7767采样的输入电压值换算成的数字量：

2n?1D?VI

VREF其中，VI为ADC输入端电压，VREF为ADC参考电压，ADC的参考电压为5V。由DSP得到的数字值可以计算模数转换的误差，进而得出数据采集模块的有效位数，比较分析数据得出此模块的有效位数为20位。诸如PCB的设计，调试环境等因素对采样的数据影响较大，此模数转换模块有待改进。 结束语

本文详细介绍了高速率、高精度24位AD7767特性，重点描述了AD7767与32位浮点DSP TMS320F28335的McBSPA之间高速串口通信接口的硬件设计和软件设计。该嵌入式高精度数据采集模块设计简洁实用，可以满足较高精度要求的数据采集处理系统。 参考文献：

[1]TMS320F28335,TMS320F28334,TMS320F28332,TMS320F28235,TMS 320F28234,Digital Signal Controllers (DSCs) Data Manual，June 2007 [2]苏奎峰,TMS320F2812原理与开发[M].电子工业出版社，2005

[3]TMS320F2833x Multichannel Buffered Serial Port (McBSP) Reference Guide,September 2007

[4DevieesA.Analog Deviees Corporation 24-Bit 8.5mw 109dB 128/64/32kSPS ADCs AD7767.2007. [5]胡剑凌，徐盛.数字信号处理系统的应用和设计[M].上海交通大学出版社, 2003.

通讯作者：马金臣 （山东省烟台市烟台大学光电信息科学技术学院研究生

专业：信号与信息处理）

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