基于DSP的高速信号采集系统设计.pdf

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1、《自动化技术与应用》2010年第29卷第l1期通信与信息处理CommunicationandInformationProcessing基于DSP的高速信号采集系统设计李莹平，曾水平(北方工业大学机电工程学院，北京100041)摘要：本文介绍J，一种高速信号采集系统的设计。该系统以TI公司的DSP芯片TMS320VC5402~和SST公司的单片机芯片STC89LE58RD}为主从控制双核心，通过瑞立公司的网络通讯芯片RT[8019ast1与PC机进行数据通讯，给出了硬件连接设计和软件程序设计两方面的设计方案。关键字：高速信号采集；DSP

2、；单片机；8019；CPLD中图分类号：Tt274．2文献标识码：B文章编号：l0037241(2010)11一一0050—04DSP--BasedHigh--SpeedSignalAcquisitionSystemLIYing-ping，ZENGShui-ping(DepartmentofAutomation，NorthChinaUniversity,Beijing100041China)Abstract：Thispaperintroducesahigh—speeddataacquisitionsystem．Thesystemcon

3、stitutebyTI’SDSPchipTMS320VC5402⋯andSSTSmicrocontrollerchipSTC89LE58RD+formthehostandslavedual—coresystem，whichcommunicatewithPCthroughRTL8019asnetworkchiPmadebyREALTEKSemiconductorCorp．Thisessayprovidethedesignofhardwareandsoftwareprograms．Keywords：high—speedsignalacqu

4、isition；DSP；MCU；8019；CPLD1引言2系统总体结构设计数据采集技术是一项基本的实用性技术，已被广泛单片机工作频率较低，其信号处理能力远远不及地应用于测量、检测、控制、诊断等各个领域。随着电DSP，但是它拥有丰富的接口，本设计中用到了较多芯子技术，计算机技术和通信技术的迅猛发展，国内外用片，其初始化控制协调运行等需要较多的接口，所以选数字信号处理的办法检测，采集，分析，处理各种数据已择单片机作为主机控制所有芯片。DSP主频为l00MHz经成为一种趋势，而运用数字信号处理的方法对现场采肯定达到处理要求，外扩的64kSR

5、AM为语音滤波等算集的音频信号进行实时分析，为现场状况的预测提供精法提供了空间。在与PC机的通讯中，DSP没有内置任确的数据分析依据，现己经在故障检测、灾害预防、军何通讯模块，单片机内置了串口通讯，但对于高速信号事等方面得到了广泛的应用。在铝电解工业中，确认电采集和远程采集控制来讲串口显然不符合要求，所以本解槽的破损形式和部位时可利用其发出的信号进行检设计采用了瑞立公司的网络通讯芯片8019通过网线与测。在铝电解的生产过程中会产生一些特征频率，如熔PC机进行通信，它遵守TCP／IP和UDP协议，从而使该体循环流动、界面波动、阳极气体排

6、出等等，也可以利系统可以通过网络进行远程控制，理论上要求传输速度用这些信号所传达的信息实时检测进行故障预防。本为96k．32位}2加开销大约为8M／s，五类双绞网线带宽设计的功能是采集铝电解槽的20kHZ以下频率信号即为l0M，传输距离200米，可以达到电解槽现场要求。音频信号缓冲存储并实时上传到PC机并且接收PC机系统总体架构如图1所示，由单片机通过DSP的主传来的指挥信号。机接口HPI控制DSP的加载启动和复位，单片机控制AD模块AIC23的初始化和复位，同时也控制网络通讯模块8019的上电复位，通过串口RS232可以将程序下收稿

7、日期：2010—05—18通信与信息处理((自动化技术与应用》2010年第29卷第11期CommunicationandInformationProcessing载到单片机中。DSP则通过多通道缓冲串口McBSP与AIC23上的BCLK相连。AIC23进行数据交换，同时通过网络模块8019与上位机2．3DSP与8019的通信进行数据通信，SRAM则为DSP的数据存储和处理提供对于DSP来讲，80l9好比一个片外存储器，所以了更广阔的空间。另外CPLD模块并未在图中表示出，DSP对8019的操作与对片外存储器的操作相同，连接方所有需要逻

8、辑的信号都要通过CPLD模块进行逻辑，如法也与存储器连接方法相同，这里不再螯述，事实上，片选信号，地址译码信号，一部分复位信号等等。8019内部存储器分为三部分即控制寄存器和数据发送接收存储器。3系统软件设计3．1单片机