與MSP430 USI端口配合使用ADS8361

引言

ADS8361 是一款采樣速率為 500kSPS 的 16 位雙路模數轉換器 (ADC)，該轉換器具有 4 個全差分輸入通道，兩兩一對，以實現同步高速信號采集。采樣保持放大器的輸入端是全差分的，此外， ADC 的輸入端也保持為全差分。這使該 ADC 具有卓越的共模抑制能力：在 50kHz 時為 80dB，這在高噪聲環境下非常重要。

新型 MSP430F2013 等 MSP430 器件具有通用串行接口(USI)，因而可用于非常簡單直接的接口，該接口不需要“粘接邏輯”且需要的軟件開銷也很少。有的應用要求對同步數據采集的通道實現精確定時，這時我們就能用這種接口來獲取所需的系統結果。

硬件

ADS8361EVM
ADS8361 是德州儀器 (TI) 推出的串行 ADC 電機控制產品系列產品。EVM 提供了相關平臺，以演示配合不同 TI DSP 與微控制器時ADS8361 ADC 的功能，并針對定制的最終用戶應用提供了方便地存取所有模擬與數字信號的功能。

圖1 硬件接口結構圖

eZ430-F2013 開發工具
eZ430-F2013 是完整的 MSP430 開發工具，包括評估 MSP430F2013 所需的全部軟硬件。我們用可便利的 USB 存儲棒提供該硬件。eZ430-F2013 采用 IAR 嵌入式工作臺集成開發環境 (IDE)，以提供完整的仿真功能，該器件提供獨立系統設計與可拆卸目標板兩種選項，以便于集成至現有設計中。更多詳情，敬請訪問：www.ti.com/ez430。

硬件接口

連接 eZ430-F2013 與 ADS8361EVM 的最低要求是采用簡單的三線接口（見表 1）。硬件連接如圖 1 所示。ADS8361 的 CLOCK、(RD + CONVST) 與 Serial Data A 引腳分別連接至 USI 端口的 SCLK、MOSI 與 MISO 引腳。chip select (CS) 引腳接地，因為端口上只放置一個 ADC。如果總線上掛接多個器件，那么芯片選擇引腳應由 MSP430 器件上可用的 GPIO 控制。

軟件接口

MSP430 的所有軟件都采用 IAR 嵌入式工作臺 (Kickstart 版本) 編寫編譯。該軟件是 IDE 的免費版，并可在 www.ti.com/ez430 網站的工具支持 (TOOL SUPPORT) 部分下載。您也可請求獲得示例中使用的代碼。

USI 設置

USI 模塊提供支持同步串行通信方案的基本功能。USI 具有內置硬件功能，從而簡化了 SPI 通信的實施。此外，USI 模塊還具有中斷功能，能進一步降低軟件的開銷。

圖2 完整的單通道轉換周期

USI 控制寄存器 0 和 1（USICTL0 和 USICTL1）設置串行接口的基本操作。通過在 USICTL0 中設置 3, 5, 6 和 7 位，可在 SPI 主模式下配置端口。此外，還可在 USICTL1 中設置 USI 計數器中斷，從而以最小的軟件開銷有效地實現 SPI 通信。

串行時鐘的極性、信號源及速度都可通過設置 USI 時鐘控制寄存器 (USICKCTL) 得到控制。就本文而言，時鐘極性設為零（保持為低），時鐘源為 SMCLK，分頻系數為一。

位時鐘和移位寄存器配置在 USI 端口中實現控制，由 USI 位計數寄存器 (USICNT) 的位設置決定。USICNT 寄存器有 5 位，每次可提供多達 32 個 SCLK 周期。如果 USICNT 設為 0