基于单片机和dsp的信号采集系统设计

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对于控制量不复杂但数据处理分析量非常大的系统
(如环境监测分析仪器、高压设备仪表)，单独采用1片
DSP加上存储器，模／数转换单元和外设接口方案要达到
摘要：目前环境监测仪器迫切需求高速、准确、实时、连续采集分析性、网络化远程控制系统。介绍一种通过单片机与
% u" I* e; K  [; L: \$ ^数字信号处理器(DsP)的同步串行通讯实现单片机控制DSP完成信号的采集、存储及回放；给出硬件电路，同时介绍软件流
程图，部分子程序及软硬件调试过程出现的问题以及解决方法，构建了目前环境监测仪器需求的基础性研究平台．
; g; k% L/ O2 E% |& v0 T
/ L- c1 C, [- y
, u1 J- a$ c; i1 F高速实时控制不可行。因为单靠1个DSP完成数据的采
7 d+ X3 Q& D2 o% l集、模／数转换、分析计算、数／模转换，实时过程控制以及
  f0 y& d6 c% ?$ I+ P显示等任务势必会大大延迟系统对控制对象的控制周期，
从而影响整个系统的性能。所以添加一个CPU负责采
集，模／数转换，过程控制以及人机接口等任务，而DSP专
注于系统控制算法的实现，充分利用他的高速数据处理分
析能力。
2 X0 I7 H& d- P6 K& _7 ]3 J1 系统方案
4 Q! b1 N* T4 g# @9 K  f4 \" pTMS320VC5410内部具有16×16 b的ROM和
1 S  L7 q5 ^0 b# _3 C9 U32×16 b的RAM。芯片内部RAM和ROM可根据
9 o- s8 P0 N$ F0 Q4 N; I: z6 X$ lPMST寄存器中的OVLY，DROM位灵活设置。数据区
  v1 p- e) P; t3 k; o2 |ooH～5FH为存储器映射寄存器，60H～7FH为双寻址
+ c% ~' J2 W8 j6 ^& eRAM(DARAM)，80H～1FFFH为DARAM，2000H～
0 ~) r6 u) I6 L+ O7FFFH为单寻址RAM(SARAM)。当DAROM=l时，
6 ]3 H5 N: h9 e内部的CoooH～7FFFH同时被映射为数据区。AD50C
内部集成16位的D／A和A／D转换器，采样速率最高可达
22．05 kb／s，其采样速率正=MCLK／(128×N)或MCLK／
: w. r$ x6 r! p7 p, c- \% g6 d(512×N)，N由DSP设置AD50C寄存器4，当N—l时满
8 K/ B8 c( m4 c* q* w  F足环境监测分析仪器数据采集速度，采集的数据存储在
- q+ Z+ X# S+ Q2 @$ G* y3000H～7FFFH数据单元满足一次采集处理的数据量。
" B: K" u' U% B) h; U: r- Q; d同时在DAc之前一个插值滤波器以保证输出信号平滑和
- a; v- }+ c% YADC之后一个抽取滤波器以提高输入信号的信噪比。
' [5 e& R* C* S* Y0 V% A+ I+ Y并行通信具有传输线多，不适于远距离传输，而串行
通信具有低成本，适用于远距离通信的特性。本系统采用
$ S- \: G: g# Z; \3 ~& S* S单片机P1口与DsP建立同步串行通信，具体通过P1．o，
# ^( _9 U/ U0 T# {% O% B! S) FP1．1，P1．2与DSP的数据接收口、数据接收时钟、数据接
收帧同步脉冲口相连，实现双控制器通过同步串行通信协
! [7 j! n, I# v& `1 h) ?同完成信号采集处理等任务。
2系统硬件连接电路
5 |3 A; I; s7 k$ }% ?DSP5000有3个多通道缓冲串口(MCBSP)，缓冲串
% Y7 o) ?$ T3 h# i( q: ?- Z  G口0(MCBSP0)与AD／DA芯片(TLC320AD50C)相连完
: z- X7 ]+ ?1 M6 S( w$ u" h成信号的采集、发送处理后的信号。缓冲串口1
(MCBSPl)与单片机P1口相连完成单片机控制DSP的作
! g/ X8 q1 l+ g用。具体BDRl，BCLKRl，BFSRl通过一个电压转换芯片
CU245A与外部数据、时钟、帧同步脉冲相连。具体将单
' ^1 v! I  w/ k3 j& M' m% y片机的P1．O口与数据信号(BDRl)相连，P1．1口与时钟
/ P$ W0 R  L% r信号口(BCLKRl)相连，P1．2口与帧同步信号(BFSRl)相
连。在这个最小系统中引入FLASH芯片的目的是让
$ c9 h) Q2 n5 L" N: ?& }* K8 I; TDSP最小系统完全脱离仿真器单独运行。FLASH芯片
) P$ Z. `  Y; W& t5 Q  Z+ ]9 n; r的CE片选信号与DSP5000的DS引脚相连。FLASH的
' V  D- x$ L) }8 d+ y数据线Ao～A16与DSP5000的AO～A16相连接，
9 i- i$ ]1 Z6 N" K7 x+ H/ ]! ~$ tFLASH数据总线Dlo～D7与DSP的数据总线DO～D7连
8 N4 l# h1 a  w7 @) i* ^7 J, p接。如图1所示。


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shanchang1

通过单片机与
) F3 U4 \% ^, n' A/ s/ i" ?" {% N* _; x数字信号处理器(DsP)的同步串行通讯实现单片机控制DSP完成信号的采集

chencol

谢谢分享

勇往直前666

感谢分享，好运连连！

勇往直前666

感谢感谢

勇往直前666

数字信号处理器(DsP)的同步串行通讯实现单片机控制DSP完成信号的采集