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标题: 基于TLC5540的高速数据采集卡设计应用 [打印本页]

作者: liyf 时间: 2012-1-16 17:23
标题: 基于TLC5540的高速数据采集卡设计应用

　　摘要：介绍TLC5540芯片的引脚排列及特点，提出一种利用TLC5540设计高速数据采集卡的方法。采样时序和存储时序的巧妙控制是本文的重点。采集卡的采样速率和存储速率可以达到40MHz。
　　在高速数据采集卡中，核心部分是高速模数转换器。随着制造ADC的技术不断技术，美国的TI公司和ADI公司都开发出采样速度在100Msps，但价位低廉的器件。本设计采用TI公司的TLC5540，其特点是：
　　*8位分辨率；
　　*最高转换速率达40Msps；
　　*内部采样和保持功能；
　　*模拟输入带宽≥75MHz（典型值）；
　　*内部基准电压产生器。
　　它的引脚排列和功能如图1所示。

　　在本设计中采用AT89C51作为高速数据采集卡的控制核心。它的主要功能是：
　　①使用P1口与主机通信，接收PC机的命令及数据并纠错、解释、存储、执行；
　　②送出MCU当前状态信息，以便主机查询；
　　③根据机的命令设置控制端口的I/O状态，昭选择采样速率、是否允许读写RAM等。
　　前面已经提到，在整个采样过程中，MCU负责全面的控制工作，主机与采样电路之间不需要任何的线路。主机只要把所要完成的任务编成规格化的指令，在每一次采样开始前全部发给从机。但它的数据只能送出，而不可以直接发送数据给主机的端口。从机的地位是被动的，送出的数据是否被接受由主机决定。
　　在本电路中，时序控制是非常重要的，尤其是ADC的采样时序和存储器的读取时序的配合很重要。TLC5540的时序控制比较方便，输出使能端OE一直置低，通过控制时钟输入端CLK来控制采样速率和存储速率。从图2可以看出，在扩展了1个存储器的同时扩展了1个地址发生器。地址发生器是由计数器组成的。也就是说，计数器计1个数，它的地址就改变一下。在本电路中，把外部输入的时钟作为TLC5540的CLK端和计数器的时钟端。

　　具体示意图如图3所示。

　　通过这样的电路，ADC的采样时序和存储器的存储时序就可以很好的配合，保证采样1个数据存储1个数据，不会发生丢失的情况。
　　以上所述，是采集卡需要采集高速数据时采用的控制方法。在设计中，为了提高卡的适用面，还特别设计了对于采集慢速数据的方法。

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