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10ns,，在數(shù)字信號處理中應用廣泛。該芯片提供了2個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)設計中應用靈活。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)換時間為2.9 s,，78dB的SIND，可以和TMS320系列DSP,、ADSP系列和Motorola系列進行連接,，設計簡單。 

       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),；強度超出上述極限參數(shù)可能導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，當轉(zhuǎn)換開始時,，緩沖器與AIN端斷開,，對輸入信號采樣。在轉(zhuǎn)換結(jié)束時,，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,，只要轉(zhuǎn)換沒有進行,，T/H就處于跟蹤模式,。在轉(zhuǎn)換開始以后，保持模式啟動時間接近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間為30ps(窗口抖動),。

電路時鐘頻率

       MAX121工作時需要一個與TTL、CMOS電平兼容的時鐘,，時鐘頻率的范圍從0.1～5.5MHz,。為滿足2個時鐘周期400ns采集時間的要求，最大時鐘頻率限制在5MHz,。由于內(nèi)部T/H電壓下降速率的限制,，所有模式的時鐘頻率不應低于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)為二進制補碼形式,。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個時鐘周期,，以獲得有效輸出。 

       設計及編程

       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,，第二種用于多個器件組合應用,，第三種MAX121工作在連續(xù)轉(zhuǎn)換狀態(tài)下，應用于數(shù)據(jù)的連續(xù)采樣,。

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

       但這種連接方式能提供的時鐘最大為3.2MHz，另外可由外部電路提供時鐘,，最高可達系統(tǒng)的最大時鐘5.5MHz,，實現(xiàn)高速連接，根據(jù)設計要求,，在實際使用時選擇第二種連接方式,。具體電路設計如 5所示。

       CLKIN（14）外接一有源振蕩器，提供5MHz的時鐘,；

       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,，傳送時鐘,，幀同步信號，數(shù)據(jù),。
 

CLKIN是MAX121的輸入時鐘,，而SCLK使數(shù)據(jù)移位進入處MAX121，CLKIN由外部時鐘振蕩器驅(qū)動（5MHz）,。TMS320VC5402的XF引腳（通用I/O口）驅(qū)動MAX121輸入端為低,，啟動一次轉(zhuǎn)換。TMS320VC5402的BCLKR0(接收時鐘)端配置為輸入,，并由MAX121的SCLK輸出端驅(qū)動,。MAX121的SDATA輸出端數(shù)據(jù)在時鐘的上升沿改變狀態(tài)，而在時鐘下降沿,，數(shù)據(jù)被鎖存到TMS320VC5402的DR輸入端。這樣可提供1/2個時鐘周期,，以滿DR輸入端所需要的數(shù)據(jù)建立和保持時間,。MAX121 SCLK和SDATA之間的最大時滯在+25時為65ns，所以1/2個時鐘周期足以滿足要求的建立和保持時間,，工作時序如圖6所示,。