基于TMS320F206 DSP的图像采集卡设计 集成电路, 处理器, 多媒体, 采集卡, 比特率

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数字信号处理器（DSP）是数字信号处理理论与超大规模集成电路（VLSI）技术融合的结晶。目前DSP技术正广泛地应用于通信、语音、图像、航天航空、仪器仪表等领域，在推动当代信息处理数字化方面正发挥着越来越大的作用。

在利用电话线传输视频图像这一低比特率多媒体通信领域中，如果选用图像处理的专用芯片，如SAA7110、8×8 3104VCP以及LSI公司的专用芯片等，或者选用具有高速运算性能的高档DSP进行图像处理，都会使产生价格大幅度标升。本文介绍的采用TI公司的低档DSP芯片TMS320F206和视频A/D芯片TLC5510的图像采集卡，则为低比特率多媒体通信提供了一个廉价的解决方案。

1 TLC5510芯片和TMS320F206芯片简介

1.1 TLC5510简介

TLC5510是CMOS、8位、20MSPS模拟/数字器（ADC），它利用了半闪速（semiflash architecture）结构。TLC5510用单5V电源供电，只消耗100mW的功率。它还有内部采样的保持电路，高阻的并行输出以及内部基准电阻。

与闪速转换器（flash converter）相比，半闪速结构减少了功率损耗和芯片尺寸。通过2步过程（2-step-process）中实现转换，可大大减少比较器的数目。转换数据的等待时间为2.5个时钟周期。

无需外部基准电压源和精密电阻，仅使用内部基准电阻和VDDA就可实现2V的满量程转换范围。25℃时的线性度误差为±0.75LSB，在整个温度范围内的线性误差最大值是±1LSB。25℃时的差分线性度误差为±0.5LSB，在整个温度范围内的差分线性度误差最大值是±0.75LSB。

1.2 TMS320F206简介

TMS320F206是TI公司推出的一种DSP芯片，它是基于TMS320C5x之上的高速定点数字处理芯片，具有改进的哈佛结构（并行分离的程序和数据总线）、高性能CPU及高效的指令集等特点。其主要特性如下：

CPU具有32位CALU、32位累加器、16×16位并行乘法器、三个移位寄存器、八个16位辅助寄存器。

存储器个有224K字可寻址存储空间、544字片内DRAM、4K字片内SRA或32K字节内快闪存储器。

指令速度为50ns、35ns及25ns单指令周期。

外围电路有软件可编程定时器、软件可编程等待状态发生器、片内锁相环时钟发生器、同步和异步系列串口。

2 硬件接口电路设计

2.1 TLC5510前端电路设计

TLC5510前端电路如图1所示。

在电路中，模拟电源VDDA和数字电源VDDD相互独立。VDDA与数字地AGND之间及VDDD与模拟地DGND之间都用4.7μF电容、0.1μF电容和铁氧磁环去耦和消除电源的纹波。AGND与DGND分开，以避免数字信号给模拟信号带来噪声。放大后的视频信号直接加在TLC5510的19脚。TLC5510的时钟信号由TMS320F206的时钟信号输出脚CLKOUT1提供。

2.2 TLC5510与TMS320F206接口电路设计

TLC5510与TMS320F206接口电路图如图2所示。

TLC5510 数字地与TMS320F206的地相连。因TLC5510内部有数字输出缓冲，所以TLC5510的脚[D1：D8]gn TMS320F206脚[D07]直接相连。TMS320F206的CLKOUTI脚通过一小电阻给TLC5510提供时钟信号。 TMS320F206管脚A11和IS为逻辑控制，当A11为逻辑高，IS为逻辑低时，TMS320F206就可从TLC5510读取采样数据。