A Multiple Channel data acquisition System based DSP And Max147

Abstract： This thesis design a multiple channel data acquisition system based on DSP and MAX147.The MAX147’s timing and TMS320VC5402’s McBSP were introduced also the circuit of SPI interface was given. The program of SPI interface was given in detail. The channel data acquisition system was implemented.

Key words: DSP；MAX147；SPI；McBSP

摘要：本文设计了一种基于DSP与MAX147的多路数据采集系统详细地介绍了多路数据采集A/D芯片MAX147工作时序和TMS320VC5402的McBSP工作原理，并给出了McBSP以SPI接口方式与MAX147接口电路，编写了TMS320VC5402的McBSP与MAX147的SPI接口程序，实现了多路数据采集系统设计

关键词：数字信号处理器；MAX147；串行外围设备接口；多通道缓冲串口

1. 引言

由于DSP芯片具有先进的并行结构，使其在信号处理和数据采集领域得到了越来越广泛的应用TI公司的DSP芯片TMS320VC5402PGE100最高工作频率是100MHZ具有2个高速、全双工、多通道缓冲串行接口(McBSP) 其方便的数据流控制可使其与大多数同步串行外围设备接口MAXIM公司的A/D芯片MAX147具有较高的性能价格比，最高的转换频率可达130kHz，具有高采样率、低功耗、高精度等特性，非常适合于体积小、对功耗要求比较严格的移动应用设备，如便携式工业测量、医疗仪器等

2. MAX147工作原理

2.1 MAX147介绍

MAX147是一种具有8个单端输入通道或4个差动输入通道的12位精度的串行数据转换器输入电压范围：0～2.5V(或-1.25V～+1.25V)，可软件配置单/双极输入采样频率可达133kHz采用单电源供电，工作电压范围+2.7～+5.25V它的功耗低：在3V/133kps时其电源电流为1.2mA在3V/133kps时其电源电流为54μA，而在掉电模式时仅为1μA它的通信接口与SPI/QSPI/Microwire/TMS320兼容

2.2 MAX147工作时序

MAX147要启动一次转换，就需要向DIN送入一个8位控制字当片选信号CS为低时，控制字的每一位在SCLK的上升沿送入MAX147内部寄存器当CS拉低时，第一个到达的逻辑“1”表示控制字的第最高位当MAX147工作在SPI模式且选择外部时钟时，保证CPU串行口工作在主机模式下，CPU产生适当的时钟频率（100KHz―2MHz）读取一个MAX147的A/D转换值的时序如图1所示，

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MAX147的控制字由八位组成，各位的功能见表1所示

bit7控制字节起始位，“1”有效，在此之间有，DIN上的“0”位均无效

bit6～bit4通道选择位，设置采样输入脚

bit3单极/双极选择位，bit3=1时，为单极转换模式，采样信号输入电压范围0～VREF；bit3=0时，双极转换模式，输入电压-VREF/2～+VREF/2

bit2单端/差动选择位，bit2=1时，输入电压CMOS端作比较，bit2=0时，输入电压为所测两电压之差

bit1 bit0bit1=0、bit0=0时，为全掉电模式，bit1=0、bit0=1时，速掉电模式（仅适合于MAX146），bit1=1、bit0=0时，为内部时钟模式，bit1=1、bit0=1为外部时钟模式

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MAX147具体软件步骤如下：

(1)送控制命令字：1XXX1111输入信号为单极性且单端输入，选择外部始终模式，XXX为通道选择

(2)CPU将片选信号CS拉低

(3)发送控制字，同时接收一个字节，但将接收的字节忽略

(4)发送0x00，同时接收第二个字节

(5)发送0x00，同时接收第三个字节

(6)CPU将CS拉高

第二和第三个接收字节包含了MAX147的转换结果为避免T/H的过多衰减，应保证其全部转换时间不超过120μs