磁悬浮轴承控制器MAX115与DSP的接口设计

MAX115的和信号线由DSP的和分别直接连接即可。通过DSP的数据线的D0-D3作为编程地址线从而对其工作模式进行编程。当A/D转换结束后，要从ADC中读取数据，读到14位数据D13-D0时，再将所得数据左移2位，即屏蔽掉低2位无效的输入后，即可得到12位A/D采集数据。另一个问题是MAX115与DSP接口的速度匹配问题，由于DSP速度过快，会导致MAX115无法正常工作，所以系统中采用软件的方法插入等待状态，具体操作见下文的软件设计。

控制器中MAX115的片选()信号、转换开始()信号及读()写()信号都是由MAX7128产生的。MAX7128编程方便，易于调试，用其实现快速地址选通等功能来加快系统的处理速度。其中DSP的参与地址译码。

软件设计

DSP作为下层的CPU来控制数据采集的整个过程。本控制器设计使用的编程软件是TI公司的CCS，采用C语言及嵌入式汇编编程，这样编写的程序简洁，易于读懂。

本控制器采用4通道连续转换，A3A2A1A0=0011。上电后DSP给MAX115写入工作方式，然后送信号，A/D转换开始，转换完成后，MAX115发出请求AD_INT变低，DSP中断立刻开始读取A/D转换结果。MAX115的与DSP的XINT1相连，作为DSP的外部中断输入。当A/D转换完成后，变低，DSP进入中断服务程序，在中断服务程序中将A/D转换结果读出。这种方法应用于快速转换，只要中断来了便进行转换，充分利用了CPU的资源。下面给出了中断方式下DSP控制A/D转换的部分程序。其中主要以中断子程序为主，其它中断初始化及其DSP中断向量程序均省略。

_____ A/D转换电路 _____
data＝0X03; /*MAX115工作方式选择A3A2A1A0=0011*/
asm(" OUT _data,0003h ");
/*选择ADC,并写入工作模式*/
asm("rpt XXX ");
/*XXX为一个数值 其大小应根据实际调试而决定*/
asm(" nop ");
/*延时 匹配速度*/
asm(" OUT _data,1003h ");
/*A/D转换开始用地址1003h来选中信号*/
_____A/D转换结果的读取_____
void AD_INT()
{ asm(" IN _ad_result1,0003h "); /*读入AD_CH1A转换结果*/
ad_result1=ad_result10x0fff;
ad_result1=ad_result1*2;
/* CH1A通道最后结果ad_result1*/
asm(" rpt XXX ");
asm(" nop ");
asm(" IN _ad_result2,0003h "); /*读入AD_CH2A转换结果*/
ad_result2=ad_result20x0fff;
ad_result2=ad_result2*2;
/* CH2A通道最后结果ad_result2*/
asm(" rpt XXX ");
asm(" nop ");
asm(" IN _ad_result3,0003h "); /*读入AD_CH3A转换结果*/
ad_result3=ad_result30x0fff;
ad_result3=ad_result3*2;
/* CH3A通道最后结果ad_result3*/
asm("rpt XXX ");
asm(" nop ");
asm(" IN _ad_result4,0003h "); /*读入AD_CH4A转换结果*/
ad_result4=ad_result40x0fff;
ad_result4=ad_result4*2;
/* CH4A通道最后结果ad_result4*/
}

调试程序时一定要注意MAX115与DSP的时序配合问题，参考Maxim公司的MAX115产品资料，根据资料所标示出的时序图来调试电路。在送A/D工作模式后，再送信号，12ms后MAX115输出信号，此信号可以作为A/D转换已经完成的标志。如果是多通道A/D采集，在读转换数据时，要在读每通道之间加不小于45ns的延时，这样才能保证读出数据是可靠真实的模拟信号。

结语

本文主要探讨了12位ADC MAX115与TMS320F240之间的硬件接口电路，并给出了采集程序的流程，在实际的磁悬浮轴承控制系统中采用了中断采集法，实现了对磁悬浮主轴位置的精确测量，达到了很好的效果。

参考文献
1 刘和平,严利平,张学锋等. TMS320LF240x结构、原理及应用北京：北京航空航天大学出版社，2002
2 江思敏. TMS320LF240XDSP硬件开发教程. 机械工业出版社，2003
3 MAX115/MAX116 Data sheet, Maxim Integrated Products, Inc. 2001(end)