TMS320VC5402是TI公司的第五代DSP專門基于數(shù)字信號處理的低功耗的DSP芯片，工作頻率高達(dá)10ns,，在數(shù)字信號處理中應(yīng)用廣泛,。該芯片提供了2個(gè)MCBSP，既可以工作在SPI模式又可以工作在通用串口模式,，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用靈活,。MAX121是MAXIM公司推出的帶有專用DSP的14位具有片上T/H、低漂移,、低噪聲,、低功耗快速轉(zhuǎn)換的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,，功耗只有210mW，轉(zhuǎn)換時(shí)間為2.9 s,，78dB的SIND,，可以和TMS320系列DSP、ADSP系列和Motorola系列進(jìn)行連接,，設(shè)計(jì)簡單,。 

       MAX121芯片介紹

       MAX121功能框圖

                                                                  圖1 功能方框圖 

       MAX121芯片的功能方框圖如圖1所示。它有16腳和20腳模式,，16腳有DIP和SO封裝,，20腳有SSOP封裝。
 

                                                                        圖2和圖3

       MAX121工作參數(shù)

       VDD對DGND 0.3～+6V,；VSS對DGND 　 +0.3～ 7V,；

       AIN對AGND 15V；　　AGND對DGND 0.3V,；

       數(shù)字輸入對DGND（CS,、CONVST、MODE,、CLKIN,、INVCLK、INVFRM）-0.3(Vdd+0.3V),；

       數(shù)字輸出對DGND(SFRM,、FSTRT、SCLK,、SDATA)　+0.3(Vdd+0.3V),；強(qiáng)度超出上述極限參數(shù)可能導(dǎo)致器件的永久性損壞。這些參數(shù)只是極限參數(shù),，并不意味著在極限參數(shù)條件下,，或者任何其它超出技術(shù)規(guī)范規(guī)定的工作條件下器件能有效工作。

       MAX121的工作原理 如圖2,，當(dāng)轉(zhuǎn)換開始時(shí),，緩沖器與AIN端斷開，對輸入信號采樣,。在轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí),，緩沖器輸入端又連接到AIN端，而且保持電容跟蹤輸入電壓,。無論何時(shí),，只要轉(zhuǎn)換沒有進(jìn)行，T/H就處于跟蹤模式,。在轉(zhuǎn)換開始以后，保持模式啟動(dòng)時(shí)間接近10ns(窗口延遲)。從一次轉(zhuǎn)換到下一次轉(zhuǎn)換延遲變化的典型時(shí)間為30ps(窗口抖動(dòng)),。

電路時(shí)鐘頻率

       MAX121工作時(shí)需要一個(gè)與TTL,、CMOS電平兼容的時(shí)鐘，時(shí)鐘頻率的范圍從0.1～5.5MHz,。為滿足2個(gè)時(shí)鐘周期400ns采集時(shí)間的要求,，最大時(shí)鐘頻率限制在5MHz。由于內(nèi)部T/H電壓下降速率的限制,，所有模式的時(shí)鐘頻率不應(yīng)低于0.1MHz,。

       輸出數(shù)據(jù)

       轉(zhuǎn)換結(jié)果以16位串行數(shù)據(jù)流輸出，前14位為數(shù)據(jù)位(首先為MSB),，后2位為零,。輸出數(shù)據(jù)為二進(jìn)制補(bǔ)碼形式。在CLKIN的上升沿,，數(shù)據(jù)在SDATA端同步輸出,。輸出數(shù)據(jù)可用FSTRT或者SFRM輸出來分幀。要求每次轉(zhuǎn)換最少為18個(gè)時(shí)鐘周期,，以獲得有效輸出,。 

       設(shè)計(jì)及編程

       MAX121共有三種工作方式：

       1 ）由/CONVST控制轉(zhuǎn)換；

       2 ）/CS控制轉(zhuǎn)換,；

       3 ）連續(xù)模式,。

       三種模式中第一種是用于和DSP以及其他微處理器連接，第二種用于多個(gè)器件組合應(yīng)用,，第三種MAX121工作在連續(xù)轉(zhuǎn)換狀態(tài)下,，應(yīng)用于數(shù)據(jù)的連續(xù)采樣。

       在方式1中,，有兩種時(shí)鐘提供方式,，其一由CLKR提供時(shí)鐘，原理框圖如圖4所示,。
 

       但這種連接方式能提供的時(shí)鐘最大為3.2MHz,，另外可由外部電路提供時(shí)鐘，最高可達(dá)系統(tǒng)的最大時(shí)鐘5.5MHz,，實(shí)現(xiàn)高速連接,，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在實(shí)際使用時(shí)選擇第二種連接方式,。具體電路設(shè)計(jì)如 5所示,。

       CLKIN（14）外接一有源振蕩器，提供5MHz的時(shí)鐘,；

       MODE（16）接+5v電源,，/CS接地：選擇工作模式,；

       /CONVST（13）接TMS320VC5402的XF引腳，由DSP的通過XF控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,；

       SCLK（12）,，F(xiàn)STRT（10），SDATA（11）分別和DSP的BLCKR0,，BFSR0,，BDR0連接，傳送時(shí)鐘,，幀同步信號,，數(shù)據(jù)。
 

CLKIN是MAX121的輸入時(shí)鐘,，而SCLK使數(shù)據(jù)移位進(jìn)入處MAX121,，CLKIN由外部時(shí)鐘振蕩器驅(qū)動(dòng)（5MHz）。TMS320VC5402的XF引腳（通用I/O口）驅(qū)動(dòng)MAX121輸入端為低,，啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換,。TMS320VC5402的BCLKR0(接收時(shí)鐘)端配置為輸入，并由MAX121的SCLK輸出端驅(qū)動(dòng),。MAX121的SDATA輸出端數(shù)據(jù)在時(shí)鐘的上升沿改變狀態(tài),，而在時(shí)鐘下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存到TMS320VC5402的DR輸入端,。這樣可提供1/2個(gè)時(shí)鐘周期,，以滿DR輸入端所需要的數(shù)據(jù)建立和保持時(shí)間。MAX121 SCLK和SDATA之間的最大時(shí)滯在+25時(shí)為65ns,，所以1/2個(gè)時(shí)鐘周期足以滿足要求的建立和保持時(shí)間,，工作時(shí)序如圖6所示。