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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& _0 y% s; f0 B
(如环境监测分析仪器、高压设备仪表)，单独采用1片
5 g) T% P3 K( w/ j) ^DSP加上存储器，模／数转换单元和外设接口方案要达到2 a2 i+ r/ \% I
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
* ~7 m: q k% G3 b" w k3 T. z" A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4 N2 [5 o- k* ?/ W
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．
/ T( d: ]+ j" G2 K+ A* Q [( V5 X) h! B% `
# T2 v0 T- G" P+ S: h' O1 @: c1 D高速实时控制不可行。因为单靠1个DSP完成数据的采
$ {# r. D) n# R- b- X集、模／数转换、分析计算、数／模转换，实时过程控制以及
- z( i0 G$ e9 g显示等任务势必会大大延迟系统对控制对象的控制周期，6 c" B/ e$ F8 ]5 @% q" B
从而影响整个系统的性能。所以添加一个CPU负责采
7 G- R; c \" U$ u4 J& w" S集，模／数转换，过程控制以及人机接口等任务，而DSP专
) b9 w) \( a, V0 O5 Q注于系统控制算法的实现，充分利用他的高速数据处理分
+ t z1 G' K* u析能力。2 E+ r9 |* k- f( O4 ~6 K |+ k W z
1 系统方案/ D: d- d6 z$ l# K7 e
TMS320VC5410内部具有16×16 b的ROM和
& Z! a( u) F( i- J, l+ z' z' m32×16 b的RAM。芯片内部RAM和ROM可根据; i* @: ]% t: o+ i7 x$ R. o
PMST寄存器中的OVLY，DROM位灵活设置。数据区
. x% i9 r( S9 m5 e/ z4 n9 O; {4 a" | ZooH～5FH为存储器映射寄存器，60H～7FH为双寻址
& T$ ~3 l6 Y7 E1 ?RAM(DARAM)，80H～1FFFH为DARAM，2000H～; p$ I' S$ Z) i0 }9 J; u: i
7FFFH为单寻址RAM(SARAM)。当DAROM=l时，7 R; t2 v" v' u
内部的CoooH～7FFFH同时被映射为数据区。AD50C
; y. ^- ~4 |5 I7 y( }* B7 G9 W7 z, J内部集成16位的D／A和A／D转换器，采样速率最高可达7 Z+ V. l- X7 n$ B$ }; `3 R, E
22．05 kb／s，其采样速率正=MCLK／(128×N)或MCLK／1 c5 S% u% Q* Q1 H- A
(512×N)，N由DSP设置AD50C寄存器4，当N—l时满! I( _: L3 Q6 h2 |) Z F! P! q
足环境监测分析仪器数据采集速度，采集的数据存储在$ W, n, f. Y3 T* \1 P
3000H～7FFFH数据单元满足一次采集处理的数据量。
9 S- k: j2 M$ c! b& Y1 ^同时在DAc之前一个插值滤波器以保证输出信号平滑和% ] m0 {) e, ?# E6 d
ADC之后一个抽取滤波器以提高输入信号的信噪比。
% _: I, v* q. {4 X2 O4 K并行通信具有传输线多，不适于远距离传输，而串行* k. u+ \9 {/ Y7 a) f% m
通信具有低成本，适用于远距离通信的特性。本系统采用" Z% Q( w& l I6 d; X
单片机P1口与DsP建立同步串行通信，具体通过P1．o，3 J) a/ L5 d9 v( O2 d
P1．1，P1．2与DSP的数据接收口、数据接收时钟、数据接# b% `/ I `4 S* m
收帧同步脉冲口相连，实现双控制器通过同步串行通信协
! J9 y3 P+ f7 @$ N; Q5 c同完成信号采集处理等任务。1 T1 {9 G' l1 U: b x! P
2系统硬件连接电路' m7 }9 o n" h% k6 B I
DSP5000有3个多通道缓冲串口(MCBSP)，缓冲串' U7 Q, p5 C: ^* U7 Y* s, f
口0(MCBSP0)与AD／DA芯片(TLC320AD50C)相连完3 U: F5 `4 C( v2 ^
成信号的采集、发送处理后的信号。缓冲串口1
6 I4 Y4 _) g( y8 q) w(MCBSPl)与单片机P1口相连完成单片机控制DSP的作
( x: L9 q3 i+ v- h; U: L* M, y用。具体BDRl，BCLKRl，BFSRl通过一个电压转换芯片
0 T8 C2 ^" _. h7 H t. Z3 x. T2 S9 T8 UCU245A与外部数据、时钟、帧同步脉冲相连。具体将单
1 f+ I9 |. ?4 }& _; y& x& V片机的P1．O口与数据信号(BDRl)相连，P1．1口与时钟
$ Y4 E; A! E! w* y信号口(BCLKRl)相连，P1．2口与帧同步信号(BFSRl)相
[- v* D' |5 Q2 y连。在这个最小系统中引入FLASH芯片的目的是让
2 U4 Y7 t" U. Z6 i0 G$ r; u( L; LDSP最小系统完全脱离仿真器单独运行。FLASH芯片6 T* m# ~- A9 b# U# I" v# U8 P
的CE片选信号与DSP5000的DS引脚相连。FLASH的% j1 @4 r t' [# W
数据线Ao～A16与DSP5000的AO～A16相连接，
6 `+ F. ^% L3 u) i7 q0 ^4 NFLASH数据总线Dlo～D7与DSP的数据总线DO～D7连, j1 o0 F& k$ X$ ?/ S4 p
接。如图1所示。" Y5 ~) h6 g- t: m5 U! K2 @
) Y3 U3 Z$ h! z0 u" Q
8 A$ E8 B+ g. V附件下载：
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发表于 2020-1-16 14:59
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