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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
2 W0 t; }1 d" t(如环境监测分析仪器、高压设备仪表)，单独采用1片8 v% @4 {' P! q& R N
DSP加上存储器，模／数转换单元和外设接口方案要达到
P: j- e) \$ `/ }4 r, S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4 m0 C1 `% D' K) j! P0 R
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
. j3 B# u, M* j7 R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．
& Y( Z) b9 G0 J! E8 M' j. w3 z6 _6 H
( g" b0 b/ r; i& ]2 j" K9 n% c3 w+ \2 i, Y, |0 B
高速实时控制不可行。因为单靠1个DSP完成数据的采
], i0 E2 V- ]3 t/ V集、模／数转换、分析计算、数／模转换，实时过程控制以及
: c. p5 d5 B) k9 _显示等任务势必会大大延迟系统对控制对象的控制周期，
! `" d4 j. _9 I* K9 g! f, f从而影响整个系统的性能。所以添加一个CPU负责采$ i. T3 B/ ] ^0 C/ F6 r3 Z
集，模／数转换，过程控制以及人机接口等任务，而DSP专6 y- z: ?" u8 C6 y
注于系统控制算法的实现，充分利用他的高速数据处理分
# Q, t W) N- G! s5 o9 q析能力。- G! y. n& B$ R* n
1 系统方案
7 ^# C. ?' D: l3 L4 V ~ _TMS320VC5410内部具有16×16 b的ROM和
+ H# P4 O: s0 G* ?+ h5 s& q32×16 b的RAM。芯片内部RAM和ROM可根据3 y1 ~" X' A2 H
PMST寄存器中的OVLY，DROM位灵活设置。数据区9 ?# K) \( j* c: a3 B' k& e/ I
ooH～5FH为存储器映射寄存器，60H～7FH为双寻址
$ u H" ~/ l, N) ERAM(DARAM)，80H～1FFFH为DARAM，2000H～
4 F1 b& C& v, B' I8 i0 d0 r7FFFH为单寻址RAM(SARAM)。当DAROM=l时，
" }5 |/ H0 v p& ^( W4 V内部的CoooH～7FFFH同时被映射为数据区。AD50C8 \( i6 J; w$ `6 ~2 a
内部集成16位的D／A和A／D转换器，采样速率最高可达
! B& ~" G! U$ @# }* l8 C, X, i22．05 kb／s，其采样速率正=MCLK／(128×N)或MCLK／( }: ~- ?/ I) J" f: E0 p! w
(512×N)，N由DSP设置AD50C寄存器4，当N—l时满
) y/ F* a/ a7 `( I9 T5 p足环境监测分析仪器数据采集速度，采集的数据存储在" m' C1 j6 v; w1 g- ^
3000H～7FFFH数据单元满足一次采集处理的数据量。
( I8 e$ n( H. g6 B0 K: i8 Y同时在DAc之前一个插值滤波器以保证输出信号平滑和# G3 @3 u, D5 @8 ^5 m J
ADC之后一个抽取滤波器以提高输入信号的信噪比。
$ C# A0 ]8 U4 y/ u9 d并行通信具有传输线多，不适于远距离传输，而串行
. z- X1 |/ ]9 t' \1 C通信具有低成本，适用于远距离通信的特性。本系统采用6 I5 V$ \+ A0 m* t
单片机P1口与DsP建立同步串行通信，具体通过P1．o，
0 \+ y4 `9 k' V) Z6 ~. R8 C( ~+ MP1．1，P1．2与DSP的数据接收口、数据接收时钟、数据接
2 h5 |& J6 C% l' z5 B收帧同步脉冲口相连，实现双控制器通过同步串行通信协6 e* `% Z( C) O- }
同完成信号采集处理等任务。
; z7 T8 C# d. d3 b# G2系统硬件连接电路
9 m$ r9 t8 }% Q, @+ D4 X1 q- oDSP5000有3个多通道缓冲串口(MCBSP)，缓冲串
; {4 x* d o- H" K- c4 c口0(MCBSP0)与AD／DA芯片(TLC320AD50C)相连完
5 h/ p; S6 m; Y( q成信号的采集、发送处理后的信号。缓冲串口1& X/ a& _' U* k4 `
(MCBSPl)与单片机P1口相连完成单片机控制DSP的作
1 s$ `" `6 G3 W+ J6 A# z6 F( P1 u4 ~用。具体BDRl，BCLKRl，BFSRl通过一个电压转换芯片! ^! e! l2 [( G* K: J: v+ K8 f+ w
CU245A与外部数据、时钟、帧同步脉冲相连。具体将单
0 S0 C$ o& t# ~- O片机的P1．O口与数据信号(BDRl)相连，P1．1口与时钟
1 A" b, o9 k# Z/ s9 h/ d0 Q/ p信号口(BCLKRl)相连，P1．2口与帧同步信号(BFSRl)相
, c7 Z9 N6 F! Z: V连。在这个最小系统中引入FLASH芯片的目的是让
% m: z* j# c* p; R1 P) v( V% `DSP最小系统完全脱离仿真器单独运行。FLASH芯片: L# j4 |, A0 F" g1 c" e1 X
的CE片选信号与DSP5000的DS引脚相连。FLASH的/ C( M/ Q: O. O6 t- U5 R, p
数据线Ao～A16与DSP5000的AO～A16相连接，0 W) {" W# P# e) ^" S' Q* u) K ~
FLASH数据总线Dlo～D7与DSP的数据总线DO～D7连
. |( R6 a: G* Y/ D* j4 J接。如图1所示。4 u& C' g5 ^( H" f
% R0 ^6 |0 g; i0 t$ l* [3 _
* F! N! [% h% a3 ~8 v' R附件下载： 8 t9 R: O8 S L; n9 W
, i, T8 h7 g. N9 f4 j; y& p& J) Y3 j u w5 u( a+ \3 {
3 a6 E/ i7 }) a) u6 T. k
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发表于 2020-1-16 14:59
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