基于DSP的数字信号采集处理系统设计.pdf

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1、第35卷!第8期哈!尔!滨!工!业!大!学!学!报ol.35No.8!!Z003年8月JOURNALOF~ARBININSTITUTEOFTEC~NOLOGAug.9Z003!!!!!!基于DSP的数字信号采集处理系统设计刘!文!李!迪(哈尔滨工程大学自动化学院9黑龙江哈尔滨150001)摘!要!为快速准确地采集各种数据!提出一种基于DSP的数字信号处理方法.系统采用DSP作为主处理芯片!外围电路由FPGA实现.多路高速数据使用并行方式进行采集!利用DSP高速处理能力对数据进行处理!最后通过在FPGA内部实现的UART电路与模拟串行口完成数据

2、传输.利用DSP+FPGA设计的数字信号处理系统!具有与其他以现代数字技术为基础的设备接口方便"系统精度高"工作可靠的优点.关键词!数字信号处理#数据采集#DSP中图分类号!TP391文献标识码!A文章编号!0367-6Z34(Z003)08-0999-03DesignofdatacollectingsystembasedonDSP-chipsLIUWen9LIDi(SchoolofAutomation9~arbinEngineeringUniversity9~arbin1500019China)Abstract:Inordertocolle

3、ctallkindsofdataproperly9amethodofdigitalsignalprocessingisintro-ducedbasedonDSP.DSPchipsisusedasmainCPUinthesystem9circuitsarerealizedbyFPGAandparallelportscollectmultiplehigh-speeddata.AfterproducingbyDSP9dataaresentoutbyanalogyseriesportandUARTinFPGA.Thedigitalsignalmade

4、byDSP+FPGAsystemthatisbasedondig-italsignalprocessinghasmanyadvantages9suchaseasyinterfacetomoderndigitalinstruments9highintegrityandprecision.Keywords:digitalsignalprocessing3dataacCuisition3DSP!!船舶特辅设备控制是利用信号采集系统将各集9数据处理系统实时处理数据后产生出控制信种数据采集到计算机中进行实时处理9产生控制号9通过专用的数据通道对设备进行

5、负反馈闭环信号9通过专用的数据通道对设备进行控制.传统控制.作为系统整体中的一部分9系统要求此功能的实现方法为9利用单片机作为主CPU9由单片模块能脱离计算机独立工作.单片机系统无法满机完成数据的采集处理及传输或采用专用的PC足系统对高速数据进行采集处理的要求9而考虑机采集处理卡.由单片机构成的系统的设计相对到脱离计算机独立工作则无法采用PC机专用数较为简单9工作电路可靠性高9适合于数据流量较据采集处理卡.因此以上两种传统的数据采集处小数据处理简单的场合[1J理方法均不能完全满足系统设计的要求9必须开.专用的PC机数据采发出适合的高速数据

6、采集处理系统.集处理卡具有极强的数据采集处理能力9在PC本文提出了一种以数字信号处理器(DSP)为机的辅助下可以完成多路数据采集以及并行处[ZJ主CPU的数据采集处理系统.系统采用了FPGA理.然而船舶特辅设备的开发与设计9要求数设计外围电路9对于1Mbit/S数据流量9采用并据输入流量达到1Mbit/S9采用多路数据分时采行数据采集的方法9此种方法适合用于高速数据[3J收稿日期!Z00Z-11-30.的采集.为了满足高速处理数据的要求9系统作者简介!刘!文(1966-)9女9工程师.选用了专用数字信号处理的芯片DSP.针对系统1000哈!尔

7、!滨!工!业!大!学!学!报!!!!!!!!!!!!!第35卷!独立工作的要求利用DSP自引导程序开发了具实现的.备自启动与自引导功能的程序.根据系统数据输C3ZBootLoader方式是8位存储器并行载出速率较低的要求在FPGA内设计了UART入的方式选择这种方式主要有以下考虑首先并通用异步串行口电路并结合模拟串行口建立串行载入的方式执行速度快可以在短时间内将程行数据传输通道节省了DSP用于数据输出的时序引导到系统RAM中其次8位存储器接口只间.使用一个8位存储器芯片可以最大限度地减少电路的体积.1!系统结构设计系统上电复位之后将C3Z芯片

8、上的l.l!系统的主要设计指标MCBLMP引脚拉高并将相应的INT3-INT0本DSP系统在硬件上应具备以下一些结构.引脚拉低系统将进入相应的BootLoader工