TMS 320F28335 D/A转换设计

TMS320F28335已集成一个12位带流水线的模数转换器，所以要进行模数转换时，直接使用芯片自带的模数转换器。但要进行D/A转换时，芯片自身不带D/A转换器，所以需要外加D/A转换芯片。目前的D/A转换芯片主要有采用SPI串行接口的芯片（如MAX5121,图4.10）和并行接口芯片（如DAC7724）等。

4.4.1 TMS320F28335 D/A转换硬件设计

MAX5121是MAXIM公司生产的12位低功耗电压输出型串行数模转换器(DAC)，具有SPI接口，内含+1.25V的基准电压输出。在使用内部基准参考电压源时,其最大输出电压为2.0475V MAX5121的D/A转换有两级输入缓冲区：输入寄存器和DAC寄存器。根据MAX5121引脚OS的不同接法，可输出单极性和双极性的电压。由于MAX5121只输出一路模拟信号，当需要多路模拟信号时，可以把多片MAX5121串连起来使用。只要把上一片的DOUT与下一片的DIN相连，时钟线SCLK相同，片选线CS可以相同也可以不同。根据芯片手册,引脚OS为偏移量量调整(模拟输入)，OUT为模拟电压输出，RSTVAL为复位时电压输出值选择,CLR为复位DAC输入(数字输入)。DIN串行数据输入端，数据在SCLK的上升沿被锁存。SCLK为串行时钟输入，DOUT为串行数据输出，CS为片选信号。

在我的设计中，由于考虑到成本的因素，同时转换速度的要求（虽然MAX5121较慢，其通讯频率最高可达到6.6M,但满足我的要求），所以选用MAX5121芯片。D/A转换硬件原理图如图4.11所示

说明:：在该图中，TMS320F28335作为SPI的主机，MAX5121作为从机，即只接收来自主机的数据，然后进行D/A转换从OUT引脚输出模拟电压信号。JP7用来D/A单极性或双极性输出，当1和2相连时输出为单极性，1和3相连时输出为双极性。MAX5121的CLR引脚与DSP的复位脚相连时，在系统复位时D/A输出为0V。

1.SPI总线波特率的设置

在主动模式下，DSP的SPICLK引脚向网络输出时钟，且该时钟频率不能大于LSPCLK频率的四分只一。由于不同SPI器件的最高频率不同，为了使SPI总线高效工作，应了解各个SPI器件最高能接受的频率，再取较低频率SPI器件的最高频率作为通信波特率。DSP的主频为150M，LSPCLK设为25M,它作为SPI的主机时,其频率可达到LSPCLK频率的四分之一6.25M，MAX5121的SPI通讯频率可达到6.6M，所以本设计中SPI总线的最高频率为6.25M。

4.4.2 TMS320F28335 D/A转换软件设计

2.MAX5121与DSP的SPI软件实现

以下程序是基于SPI总线用DAC输出一个三角波。由于MAX5121为SCLK的上升沿时接收SPI上的数据,因此DSP要用无延时的下降沿(或有延时的下降沿)时钟方式来发送SPI数据,这样才能配合MAX5121的SPI时序。

本程序主要包括SPI模块初始化，SPI发送数据和三角波程序三部分。

#include "DSP2833x_Device.h"    

#include "DSP2833x_Examples.h"

int   GPR3;               

int   flag1;

int   flag;

//SPI模块初始化子程序

void spi_init()

{   

    SpiaRegs.SPICCR.all =0x000F；// SPI复位，设置时钟为上升沿，16位字符长度

    SpiaRegs.SPICTL.all =0x0006; //使能主模式，标准相位，使能TALK，SPIINT屏蔽

    SpiaRegs.SPIBRR =0x0004;     //波特率设置为5M

    GpioCtrlRegs.GPAMUX1.all = 0x00000000;

   GpioCtrlRegs.GPBMUX2.all = 0x00055000;  // 设置GPIO54，GPIO56为SPI功能      SpiaRegs.SPICCR.all =0x009F;     //使SPI退出复位状态         

   SpiaRegs.SPIPRI.bit.FREE = 1;             

}

//SPI发送数据子程序，需要发送的数据存放在GPR3寄存器中

int SPITRANS（）

{ GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO15=1;//GPIO15为输出，控制MAX5121 CS端

  GpioCtrlRegs.GPBDAT.bit.GPIO15=0;//使能MAX5121

  SpiaRegs.SPITXBUF=GPR3;  

  while(1)

   {flag=SpiaRegs.SPISTS.all&0x40;//flag=SPI的中断标志

   if(flag==0x40)  break;//如果的中断标志位为1,则证明SPI已经发送成功,则停止等待

    }

  SpiaRegs.SPIRXBUF=SpiaRegs.SPIRXBUF;//虚读SPIRXBUF,以清除SPI中断标志

  GpioCtrlRegs.GPBDAT.bit.GPIO15=0;//发送完毕,则GPIO15输出高,使发送的数据输出到MAX5121的输入寄存器和DAC寄存器

void main(void)

{

   InitSysCtrl();//系统初始化

 void spi_init();//SPI初始化

DINT;

   IER = 0x0000;

   IFR = 0x0000;

InitPieCtrl();

InitPieVectTable();

EALLOW;  

PieVectTable.SPIRXINTA = &spiRxFifoIsr;

   PieVectTable.SPITXINTA = &spiTxFifoIsr;

   EDIS;  

  GPR3=0x4000;//根据MAX5121的格式写了一个数据,使其输出的模拟量为0.具体的数据格式芯片手册有说明.

flag1=0x00;//三角波上升沿,下降沿标志,当flag1=0时,为上升沿,当flag1=1时,为下降沿.

while(1)

{ if(flag1==0x00)  GPR3=GPR3+2;//因数据从倒数第二位开始,故要使数据加1,则须在实际的寄存器中//加2,此操作对应三角波的上升沿

  else  GPR3=GPR3-2;// 因数据从倒数第二位开始,故要使数据减1,则须在实际的寄存器中减2,此操作//对应三角波的下降沿

if(GPR3==0x5FFE)  flag1=0x01;

  if(GPR3=0x4000)   flag1=0x00;

  SPITRANS();

}

}