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基于TMS320F2812實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計

基于TMS320F2812實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計

作者:佚名來源:不詳錄入:jdzj868 更新時間：2009-6-5 8:59:36 點擊數(shù)：1

【字體：

】

作者：閆俊杰、楊衛(wèi)、王聰、李艷　　單位：電子測試技術(shù)國家重點實驗室，儀器科學(xué)與動態(tài)測試教育部重點實驗室

1、引言

　　隨著數(shù)字信號處理技術(shù)和芯片制造工藝的發(fā)展，DSP技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。將DSP技術(shù)應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)采集，可以對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理，同時把采集的大量數(shù)據(jù)高速可靠地傳遞至主控計算機或微處理器作進(jìn)一步的分析處理。本文的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用TI公司的TMS320F2812做為系統(tǒng)的核心，它既具有數(shù)字信號處理能力，又具有強大的事件管理能力和嵌入式控制功能。適用于有大批數(shù)據(jù)處理的測控場合。

2、系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件部分主要由DSP芯片、電源模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊及串口這幾部分組成。

　　DSP芯片使用TI公司的TMS320F2812，它是TI公司最新推出的基于TMS320Cxx內(nèi)核的定點數(shù)字信號處理器，采用哈佛總線結(jié)構(gòu)，其代碼和指令與F24x系列數(shù)字信號處理器完全兼容，與F24x系列數(shù)字信號處理器相比，F(xiàn)281x系列處理器具有更高的運算精度和處理能力。處理器內(nèi)部還集成了128KB的Flash存儲器、4KB的引導(dǎo)ROM、數(shù)學(xué)運算表以及2KB的OTPROM[1]，從而大大改善了其應(yīng)用靈活性。整個系統(tǒng)采用5V供電，由電源轉(zhuǎn)換芯片提供芯片所需的工作電壓。由于TMS320F2812的內(nèi)核電壓在工作頻率為135MHZ和150MHZ下分別為1.8V和1.9V。本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)選用1.9V的工作頻率，所以給內(nèi)核供電的電源芯片采用TPS76801，提供1.9V的輸出電壓。而給I/O外設(shè)供電的電源芯片選用TPS75733，提供3.3V的輸出電壓。滿足芯片工作的需要。電源模塊原理圖見圖1。

　　由于TMS320F2812芯片上有個12位A／D轉(zhuǎn)換器，其前端為2個8選1多路切換和2路同時采樣／保持器，構(gòu)成16個模擬輸入通道，模擬通道的切換由硬件自動控制，并將各模擬通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果順序存入16個結(jié)果寄存器中。ADC模塊功能框圖[2]見圖2。ADC模塊的設(shè)計原理圖如圖3所示。

3、系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)通過定時器控制AD的采樣率，AD采樣的流程圖如圖6所示。以下是AD初始化程序和部分主程序。
void InitAdc(void)
{
unsigned int i;
AdcRegs.ADCTRL1.bit.RESET=1;
NOP;
AdcRegs.ADCTRL1.bit.RESET=0;
AdcRegs.ADCTRL1.bit.SUSMOD=3;
AdcRegs.ADCTRL1.bit.ACQ_PS=0;
AdcRegs.ADCTRL1.bit.CPS=0;
AdcRegs.ADCTRL1.bit.CONT_RUN=0;
AdcRegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC=1;
AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCBGRFDN=3;
for(i=0;i<10000;i++) NOP;
AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCPWDN=1;
for(i=0;i<5000;i++) NOP;
AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCCLKPS=15;
AdcRegs.ADCTRL3.bit.SMODE_SEL=1;
AdcRegs.MAX_CONV.bit.MAX_CONV=15;
AdcRegs.CHSELSEQ1.bit.CONV00=0;
AdcRegs.CHSELSEQ1.bit.CONV01=1;
…………………………………………………………
AdcRegs.CHSELSEQ4.bit.CONV14=14;
AdcRegs.CHSELSEQ4.bit.CONV15=15;
AdcRegs.ADC_ST_FLAG.bit.INT_SEQ1_CLR=1;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ1=0;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.INT_ENA_SEQ1=1;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.INT_MOD_SEQ1=0;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.EXT_SOC_SEQ1=0;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.RST_SEQ2=0;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.SOC_SEQ2=0;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.INT_ENA_SEQ2=0;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.INT_MOD_SEQ2=0;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.EVB_SOC_SEQ2=0;
AdcRegs.ADCTRL2.bit.SOC_SEQ1=1;}
void main(void)
{InitSysCtrl();
DINT;
IER = 0x0000;
IFR = 0x0000;
InitPieCtrl();
InitPieVectTable();
EALLOW;
PieVectTable.ADCINT=&ad;
PieVectTable.TINT2=&ISRTimer2;
EDIS;
InitAdc();
InitCpuTimers();
ConfigCpuTimer(&CpuTimer2,150,500);
IER|=M_INT1;
IER|=M_INT14;
EINT;
ERTM;
StartCpuTimer2();
for(;;);}

4、結(jié)束語

　　由于TMS320F2812片內(nèi)資源豐富自帶16路12位AD，給系統(tǒng)的設(shè)計帶來方便。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)適用于要求實時性強的數(shù)據(jù)采集場合。

參考文獻(xiàn)

　　[1] 蘇奎峰，呂強，耿慶鋒，等．TMS320F2812原理與開發(fā)[M]．北京；電子工業(yè)出版社，2005．
　　[2] 張衛(wèi)寧．TMS320C28x系列DSP的CPU與外設(shè)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2004．
　　[3] Integrated Silicon Solution, Inc. IS61LV51216. Data Sheet. 2005

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