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时间:2018-12-06
《基于DSP和CPLD的低功耗多路数据处理系统设计.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、基于DSP和CPLD的低功耗多路数据处理系统设计 引言 随着电子技术的应用和发展,数字信号处理内容日益复杂,同时,很多情况下要求整个系统具有低功耗的特点。为满足这种要求,DSP芯片设计技术也在向低功耗、高性能的方向发展。从处理速度来看,TMS320VC5502的运算能力已经达到了600MMACS,即每秒钟可以完成6亿次乘加运算。从功耗来看,TMS320VC5502内核电压只有1.26V,整个芯片的功耗也大大降低了。本文介绍了基于TMS320VC5502和CPLDXC95144的低功耗多路数据处理系统。 模拟信号的输入经过50Hz陷波电路(滤除工频干扰)和信
2、号预选频电路。经过预处理的模拟信号作为ADC的模拟输入进行A/D变换,最后由DSP实现对数字信号的滤波处理。将CPLD和DSP技术相结合,利用CPLD编程的灵活性,来控制6路ADC的启动和停止,简化了整个硬件电路的设计,达到动态地选择采样通道的目的。同时将DSP处理后的数据发送到PC基于DSP和CPLD的低功耗多路数据处理系统设计 引言 随着电子技术的应用和发展,数字信号处理内容日益复杂,同时,很多情况下要求整个系统具有低功耗的特点。为满足这种要求,DSP芯片设计技术也在向低功耗、高性能的方向发展。从处理速度来看,TMS320VC5502的运算能力已经达到了
3、600MMACS,即每秒钟可以完成6亿次乘加运算。从功耗来看,TMS320VC5502内核电压只有1.26V,整个芯片的功耗也大大降低了。本文介绍了基于TMS320VC5502和CPLDXC95144的低功耗多路数据处理系统。 模拟信号的输入经过50Hz陷波电路(滤除工频干扰)和信号预选频电路。经过预处理的模拟信号作为ADC的模拟输入进行A/D变换,最后由DSP实现对数字信号的滤波处理。将CPLD和DSP技术相结合,利用CPLD编程的灵活性,来控制6路ADC的启动和停止,简化了整个硬件电路的设计,达到动态地选择采样通道的目的。同时将DSP处理后的数据发送到PC
4、基于DSP和CPLD的低功耗多路数据处理系统设计 引言 随着电子技术的应用和发展,数字信号处理内容日益复杂,同时,很多情况下要求整个系统具有低功耗的特点。为满足这种要求,DSP芯片设计技术也在向低功耗、高性能的方向发展。从处理速度来看,TMS320VC5502的运算能力已经达到了600MMACS,即每秒钟可以完成6亿次乘加运算。从功耗来看,TMS320VC5502内核电压只有1.26V,整个芯片的功耗也大大降低了。本文介绍了基于TMS320VC5502和CPLDXC95144的低功耗多路数据处理系统。 模拟信号的输入经过50Hz陷波电路(滤除工频干扰)和信
5、号预选频电路。经过预处理的模拟信号作为ADC的模拟输入进行A/D变换,最后由DSP实现对数字信号的滤波处理。将CPLD和DSP技术相结合,利用CPLD编程的灵活性,来控制6路ADC的启动和停止,简化了整个硬件电路的设计,达到动态地选择采样通道的目的。同时将DSP处理后的数据发送到PC,在PC上利用MATLAB和VC等工具对处理后的数据进行后端分析。本文主要介绍基于低功耗TMS320VC5502和CPLD的前端数据采集和处理系统。 ADS7805简介 ADS7805是一款具有16位量化精度的A/D转换芯片。它的基本组成结构包括16位精度的基于电容网络的逐次逼近
6、型ADC、采样保持电路、时钟、对微处理器的接口和三态输出。ADS7805的最高采样速率为100kHz,模拟信号输入范围为-10V~+10V,5V单电源供电,最大耗散功率为100mW。 ADS7805为5V单电源供电,输出的数据位为‘1’时,电平值为5V,而DSP芯片的I/O电压采用的是3.3V逻辑电平,因此,还需要在ADS7805的数据输出端加上电平转换芯片,设计时选用了74ALVC164245,它可以将5V电平转换为3.3V,也可以将3.3V转换为5V。 硬件接口电路设计 从硬件角度来看,DSP完成滤波运算的核心工作,而整个系统的控制核心是CPLD,DS
7、P对6路A/D采样的操作是由CPLD产生控制信号,控制着ADS7805的采样触发信号、6个ADC的复用和解复用,以及5V转3.3V电压转换芯片74ALVC164245的选通等。CPLD和DSP的时钟输入采用30MHz有源晶振。CPLD、DSP、ADC和电平转换芯片之间的接口电路如图1所示。 图1DSP、CPLD与ADC接口电路图 DSP利用片选信号、地址信号、读写使能信号向CPLD发出指令,CPLD根据DSP的指令向6个ADS7805发出控制信号,启动芯片进行采样并控制DSP完成对数据的读取。由于ADS7805输出的数据要通过电平转换芯片,CPLD还需要
8、控制74ALVC1642
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