便携式故障诊断系统中FFT算法的设计.pdf

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1、第1期组合机床与自动化加工技术No．12015年1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJan．2015文章编号：1001—2265(2015)01—0103—03DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．01．029便携式故障诊断系统中FFT算法的设计水张志坚，周凤星，卢少武(武汉科技大学信息科学与工程学院，武汉430081)摘要：设计并实现了一种适用于便携式故障诊断系统中的FFT算法，该FFT算法利用外部RAM芯片解决了便携式故障诊断系统中数字处

2、理器在计算大数据量FFT算法时出现的内存不足问题。并对实现该FFT算法系统的硬件组成进行了阐述，给出了该FFT算法的软件流程图和软件设计中的要点。将FFT算法应用在便携式故障诊断系统上能够快速并且精确地计算出故障信号的频率，特别适用于便携式故障诊断系统中大数据量的FFT运算。关键词：便携式故障诊断系统；大数据量；FFT算法；外部RAM芯片中图分类号：TH165．3；TG659文献标识码：ADesignofFFTAlgorithminthePortableFaultDiagnosisSystemZHANGZhi-jian，ZHOUFen

3、g-xing，LUShao—WU(SchoolofInformationScienceandEngineering，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081，China)Abstract：AHalgorithmwhichissuitablefortheportablefaultdiagnosissystemisdesignedandrealizedinthepaper．theFFTalgorithmusingtheexternalRAMchipsolvestheproblemt

4、hattheprocessoroftheportablefaultdiagnosissystemisoutofmemorywhentheprocessercalculatestheFFTalgorithmwithalargeamountofdata．ThehardwarecomponentsusedtoimplementtheFFTalgorithmareintroduced．andinsoftwaredesign，thesoftwareflowandthemainpointsarepresent．Finally，theFFTalgo

5、rithminthepapercanquicklyandaccuratelycalculatethefaultsignal’SfrequencyandespeciallysuitablefortheFFTalgo—rithmwithlargeamountofdataintheportablefaultdiagnosissystem．Keywords：portablefaultdiagnosissystem；alargeamountofdata；H可algorithm；externalRAMchip0引言1硬件设计快速傅里叶变换F(Fa

6、stFourierTransform)是离实现该Frr算法的硬件系统主要包括数字处理散傅里叶变换DFT(DiscreteFourierTransformation)的器TMS320F2812，AD芯片AD976，液晶屏，外部RAM快速算法，FFT是数字信号处理中最为重要的算法之芯片IS61LV51216[刮。一数字处理器TMS320F2812是TI公司生产的一款，在声学、语音、电信和信号处理等各个领域都有广泛的应用。离散傅里叶变换的目的是把信号由时域变DSP芯片，内部含有32位定点乘法器，但是其128K的换到频域，从而可以在频域分析处

7、理信息⋯。FLASH内存使其在保存并计算大量数据时显得比较在故障诊断过程中，故障诊断系统需要采集设备吃力，特别是复杂的算法往往有很多的中间变量，但是的振动信号，并用数字处理器对采集的信号进行处TMS320F2812带有外部存储器接口，可以快速的把数理，当采集的数据量过大时，便携式故障诊断系统据存到外部RAM芯片IS61LV51216中和从外部RAM容易出现数字处理器内部存储空间不足的问题，但是芯片IS61LV51216中取出来。外部RAM芯片拥有充足的存储空间和快速存取数据硬件设计如图1所示，16位AD芯片AD976的输的能力，利用外

8、部RAM芯片则能够很好解的决数字处入接口接信号发生器的信号线VIN和GND，AD976的理器内部存储空间不够的问题，数字处理器强大的数数据线DB0一DB15与TMS320F2812的10口GPIOA0一据处理能力加上外部