給出了12位串行D／AMAX543在TMS320F206 DSP的采樣系統(tǒng)中實現(xiàn)量程自動轉換的具體方法，并對MAX543中R－2R電阻網絡結構進行了分析。討論了DSP的應用程序的設計，并給出了程序流程框圖。
    關鍵詞：串行D／A，R┐2R電阻網絡，DSP，量程轉換
　　
　　在弱信號檢測電路中，經常會因為傳感器的移動、測試信號類型變化等因素引起被測信號的改變。這時就需要對信號的增益進行調節(jié)，為使調節(jié)達到精密測量要求，對于一些以DSP為信號處理機的采樣系統(tǒng)，應引入準確、實時的量程自動轉換電路。
　　量程自動轉換電路可以用運算放大器和模擬開關構成，但對這種精密的、實時進行微調的電路，我們采用一個由MAXIM公司的12位D／A轉換器MAX543組成的自動調節(jié)增益轉換電路。利用DSPTMS320F206異步串口靈活控制功能，決定適當的信號放大倍數。本文先介紹MAX534和TMS320F206的原理與特性，然后討論量程自動轉換電路的具體實現(xiàn)方法并給出具體匯編程序框圖。
                              
1 12位串行數模轉換器MAX543
1．1　MAX543原理及特性
　　MAX543是一種12位電流輸出、乘法數模轉換器。它由一個12位的R－2R型DAC、一個串行輸入并行輸出的移位寄存器、一個DAC寄存器和控制邏輯電路組成。在時鐘信號（CLK）的上升沿，串行數據輸入端（SRI）的串行數據移位進入MAX543，當所有的數據進入后，LOAD端變?yōu)榈碗娖健?br />                           
                           
　　MAX543可采用5V單電壓供電，數字輸入為TTL或5VCOMS相兼容的電平。MAX543采用的制作工藝可以保證±1／4LSB的線性度和優(yōu)于±1LSB的增益精度。數字輸入采用了防靜電措施。
1．2　MAX543的內部電路及工作過程分析
　　MAX543的數模轉換電路由一個R－2R電阻網絡和NMOS模選開關組成，如圖2所示。根據輸入數據的變化來決定每一個模選開關是接地還是與Iout端相連。
　　圖3為MAX543的工作時序圖。從第一個時鐘信號的上升沿開始，MSB位開始移入MAX543，在隨后的時鐘周期里，其余各位依次移入。當所有數據輸入后，再延遲30ns，LOAD端變?yōu)榈碗娖?，數據進入到12位DAC寄存器中，進一步控制NMOS模選開關。
2TMS320F206的異步串口分析
　　TMS320F206是TI公司生產的定點、靜態(tài)COMS數字信號處理器。它采用先進的哈佛結構（將數據空間和地址空間的總線分離）、具有片內外設、片內存儲器及專用的運算指令集，這些特點使得此器件使用靈活方便。TMS320F206的異步串口可用于不同期間的數據傳遞。
2．1　接口管腳與寄存器
   異步串口由以下管腳組成：
　　TX：TX端從異步串口發(fā)送移位寄存器（AXSR）發(fā)出串行數據。
　　RX：RX端從異步串口接收移位寄存器（ARSR）接收串行數據。
　　IO0－IO3：通用I／O端口可以設置成為通用I／O端口，也可以設置成為UART的握手信號。
　　兩個片內寄存器進行數據的發(fā)送和接收操作并且控制端口的操作：
　　·異步串行控制寄存器（ASPCR）　ASPCR的I／O地址為FFF5H，包括設置端口模式位。允許和禁止自動波特率邏輯檢測，選擇中止位的數目，允許或禁止中斷。設置IO0－IO3，復位端口。
　　·I／O狀態(tài)寄存器（IOSR）　IOSR的I／O地址為FFF6H，包括輸入波特率、各種錯誤狀況、以及數據傳輸的狀態(tài)。檢測RX端的斷點、IO0－IO3的狀態(tài)，并且檢測IO0－IO3的變化。
2．2　異步串口的設置
ASPCR控制異步串口的操作。圖4給出了16位ASPCR的格式圖。
2．3　I／O狀態(tài)寄存器的設置
　　IOSR返回異步串口和I／O口（IO0－IO3）的狀態(tài)。圖5給出了16位IOSR寄存器的格式圖，IOSR的I／O地址是FFF6H。
3TMS320F206 DSP異步串口控制程控放大器的具體實現(xiàn)
3．1電路原理圖分析
　　具體實現(xiàn)的電路原理圖如圖6所示，量程自動轉換電路由MAX543和AD公司出品的高速精密運算放大器AD711J組成，信號由DAC的RFB輸入，參考電壓端（Vref）與信號輸出端相連，運放的反向輸出端與MAX543的電流輸出端相連。
　　在MAX543和DSP的接口部分，LOAD端與XF相連，時鐘信號由IO0產生，IO1輸出控制增益的數據。通過這種連接方式，MAX543的R－2R電阻網絡起到了一個精密可調電阻的作用。
3．2數字輸入值與量程自動轉換電路的放大倍數之間的關系
　　圖7給出的是量程自動轉換電路的簡化原理圖。設輸入的電壓為Vi，輸出電壓為V0，根據R－2R　　電阻網絡圖，Vi和V0的關系式為：
      
      
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其中Dj對應DSP輸出12位控制數據各位的值。
　　這樣即可實現(xiàn)量程的自動調節(jié)。

3．3TMS320F206 DSPD／A控制程序的設計
　　TMS320F206 DSP D／A控制程序首先使TMS320F206初始化，所有的中斷均被屏蔽，等待狀態(tài)寄存器也被清0。在初始化異步串口，復位串口，將IO0－IO3置為輸出，然后激活異步串口。
　　在ADC初始化，置XF為1，IO0輸出0，對控制變量COUNT進行賦值。從IO1移出MSB位，經過延時程序1，再將時鐘信號變?yōu)?，再經過延時程序2，將IO0變?yōu)榈碗娖?。通過循環(huán)程序，依次從IO1移出數據，當COUNT＝0時，所有數據移出，將XF置0，執(zhí)行延時程序3，數據輸送到12位DAC寄存器中，然后XF置0，一次增益調節(jié)過程結束。程序流程框圖如圖8所示。
4結束語
　　本文分析了12位串行D／A MAX543實現(xiàn)增益調節(jié)的方法。通過利用D／A的內部電阻網絡，可以實現(xiàn)量程的快速準確測量。該方法具有普遍的應用意義，可在速度、精度要求較高的測量系統(tǒng)中得到廣泛的應用。