基于dsp和cpld的高速数据采集系统设计 (1)

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1、南京邮电大学硕士学位论文基于DSP和CPLD的高速数据采集系统设计姓名：储明聚申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：周西峰20100301童塞女E鱼蠢堂堡±堡窒生丝丝途窑埴矍摘要数据采集系统是信号与信息处理的重要组成部分，随着工业化的不断发展，数据采集系统需要采集的物理量越来越多，对系统的速度和精度要求越来越高，也不仅仅满足于对数据的采集，还应当有对数据的处理。DSP的广泛应用为利用现代数字信号处理技术高速大量的处理信息提供了一个有效手段。开发基于DSP的高速数据采集系统可以满足多个领域的数字信号处理

2、需要，其中超声自动无损检测是一个非常重要的应用领域。本文阐述了一种基于DSP和CPLD的高速数据采集系统的总体设计方法，对系统各部分功能的实现方法做了详细的分析和介绍。本数据采集系统以DSP最小系统为中心，采集芯片选用AD公司生产的10位双通道40MSPS高速A／D转换芯片AD9218，并采用AD公司提供的差分驱动芯片AD8138为AD9238提供输入范围内的差分信号。数字信号处理器选用TI公司生产的C6000系列高性能浮点型DSP芯片TMS320C6713，采用FIFO解决DSP与A／D芯片工作速率不匹配问题，有

3、效的避免了数据丢失。另外，加入了CPLD控制模块来进行DSP外部IO端口的扩展，并对A／D转换进行逻辑控制。这样做有利于提高系统的整体效率，使DSP有更多能力来进行专门的数字信号处理算法的运算。本文设计的基于TMS320C6713DSP和XC95288CPLD的高速数据采集系统为工业测控系统提供了良好的硬件支持，为研制基于DSP技术的超声检测系统打下基础。关键词：高速数据采集，模数转换器，DSP，CPLD蜜枣鲤鱼叁耋堡±堡窒生堂丝垒窑△垒§!望垡AbstractDateacquisitionsystemisvery

4、importantinsignalandinformationprocessingsystem．Withthedevelopmentofindustry,itismoreandmoreimportantforadateacquisitionsystemwithmoreinput，highersamplingrateandhigherprecision．Inaddition，signalprocessingisdemandedtodealwiththedata．ThewidespreaduseofDSPprovide

5、saneffectivemeansforProcessinglargenumbersofinformationquicklybasedonmodemdigitalsignalProcessingtechnology．Thehigh—speeddataacquisitionsystembasedonDSPcanmeetthedigitalsignalprocessingneedsforvariousfieldsandultrasonicnondestructivetestingisaveryimportantappl

6、icationamongthem．Inthispaper,itdescribesthecomprehensivedesignmethodforthehigh-speeddataacquisitionsystembasedonDSP&CPLDandpresentsthedetailsoftheimplementationmethodofeachsystemfunction．ThisdataacquisitionsystemtakesthesmallestsystemofDSPasacentenThehigh-spee

7、dA／DconverterselectsAD9218whichis10一bit，40MSPSdualchannelsA／DconverterproducedbyADCorporationandselectslowdistortiondifferentialADCdriverAD8138toprovidedifferentialinputfortheAD9218．ThedigitalsignalprocessorselectsC6000serieshigh—Performancefloating—pointDSPpr

8、oducedbyTICorporation．FIFOisusedtosolvetheproblemthatDSPandA／Dconverter’Sworkratedoesnotmatchwhicheffectivelyavoidsdataloss．Inaddition，aCPLDmoduleisbuilttoextendIOportandcontrollog