电工技术基础_电工基础知识_电工之家-电工学习网

欢迎来到电工学习网!

DSP信号采集电平转换电路设计图

2022-05-13 09:07分类:电路图 阅读:

 

  响声数据信号无所不在,与此同时也包括着很多的信息内容。在日常的生产制造日常生活,大家剖析响声数据信号,便能够简单化全过程,获得大家要想的結果。伴随着 DSP芯片的性价比高持续飙升,使 DSP得到从军工用行业扩展到民用型行业,因为 TI公司 DSP5000系列产品强劲的音频压缩工作能力,视频语音运用取得了很大的发展趋势。因而,根据 DSP的响声采集系统的制定与研发有着关键的实际意义。

  该体系根据收集响声数据信号来检验器材的裂痕、密封性度等。将 DSP快速解决模拟信号的功能与 USB快速传送数据的功能融合起來,使其服务项目于工业化生产,是该体系的关键设计方案目地。系统软件采用了 TI公司的TMS320VC5402做为该块 PCB的 CPU,并将Philips企业的PDIUSBD12做为插口集成ic,应用 USB1.1协议书开展 DSP与电脑上的通讯。 硬件开发观念人们能够听见的声响数据信号是范畴在 20-20kHz的脉冲信号,因此第一步必须感应器接受该响声数据信号,然后必须开展变换,使响声数据信号由脉冲信号变成模拟信号。以后根据剖析噪音形成的缘故和规律性,运用被测讯号的特性和相关行业,检验被遮盖的声响数据信号。在检验方式上面有时域数据信号的相关检验、频域讯号的累积均值、离散变量数据信号的记数技术性、并行处理检验等方式 。

  DSP与电子计算机的通讯,一般 选用 USB、RS232、PCI或 ISA卡等方法。RS232的具体缺陷是:速度比较慢,不兼容热插拔; PCI与 ISA卡的具体缺陷是:受电子计算机插槽总数、详细地址等自然资源的限定,扩展性差。而运用 USB通信的具体优势,就是传输速率快,适用热插拔,占有資源少,扩展性强。该设计方案运用 USB接口集成ic立即与 DSP相接,根据 DSP的程序代码 USB的协议书,较大的特点便是能够确保数据传输的速率。综上所述,在本体系中,好多个基本上阶段便是:脉冲信号变换电源电路:将 5V开关电源变换为 3.3V与 1.8V,各自为 DSP芯片的上面外接设备及其 CPU供电系统; AD数据信号变换电源电路:将感应器传输到的数字信号变换为模拟信号,供 DSP开展解决;数据信号的储存电源电路:存储 DSP解决的数据信号;数据信号传送电源电路:将通过加工处理的数据信号提交至电脑上;模拟仿真电源电路:用以检测 DSP芯片。总体构架如图所示 1所显示。

  

  本体系中 DSP选用的是 TI公司的 TMS320VC5402(下称 5402),其实际操作速度达 100 MIPS,因为其具备完善的哈佛结构,因此 它能够在一个指令周期内进行 32x32bit的加法,亦能够快速进行数学运算最常见的乘加计算。它有 4条计算机字长、3条 16位数据信息储存器系统总线和 1条程序存储器系统总线, 40位算数逻辑性模块 (AIU),一个 17&TImes;17乘法器和一个 40位专用型加法器。八个輔助存储器及一个软件栈,容许应用最领先的指定 DSP的 C语言c语言编译器,内嵌可编程控制器等候情况产生器、锁相环路(PLL)数字时钟发生器、2个多路缓存串行接口、一个 8位并行处理与外界CPU通讯的 HPI口、两个 16位计时器及其 6安全通道 DMA控制板,尤其适用于充电电池配电设备.

  脉冲信号变换电源电路

  脉冲信号变换电源电路,说白了,便是将开关电源供电系统的电流变换为合适集成ic运行的工作电压。因为 5402的核工作电压与上面外接设备工作电压不一样,并且全部电源电路必须的工作电压并不可以由开关电源立即给予,因此脉冲信号变换线路能够算是全部电源电路工作中的驱动力,为每个电子器件给予适宜其运行的标准。在该线路中,电源管理芯片应用的是 TI公司的 TPS767D301(下称 D301)。D301是一款能够使不一样工作电压各自輸出的集成ic,可輸出 3.3V和处于 1.5-5.5V中间的某一调节后的工作电压。由于 5402的外接设备工作电压是 3.3V,核工作电压为 1.8V,因此在这里设计方案中,将该处理器的輸出设置为

  3.3V和 1.8V,与 5402配对。联接图如图所示 2所显示。

  

  在 1OUT的导出一部分 Vo=Vref×(1 R1/R2),在 D301中,Vredf=1.1834V,因此 Vo=1.1834V×(1 15.8/30.1)=1.8V。

  AD转换

  本设计方案中采用的 AD转换集成ic是 TI公司的 TLC320AD50C。该处理器的取样选用ΣΔ技术性,将要一个取样过滤器置放于 ADC后,将一个误差过滤器置放在 DAC前。这类构造的最大的优点便是使系統可另外开展接受、推送每日任务。 TLC320AD50C可完成高采样频率(最大可以达到 22.5kb/s)的 AD/DA变换,该作用由 两个 16位的同歩串行通信变换安全通道完成,可立即和 DSP联接实现通讯。TLC320AD50C中的选择项和电源电路配备能够根据串行接口开展程序编写,该集成ic对断电、校准、数据信号采样频率、串行通信数字时钟率、增益值操纵、通讯协议、测试模式等可根据串行接口开展程序编写和电源电路配备。实际联接如图所示 3:

  

  片外延时电路给予通电校准,时钟电路可给予 10MHz的主时钟频率,数据信息采样率和别的时钟信号均从而頻率分派。5402与 AD50C中间的通讯文件格式为主导串口通信文件格式:接受和推送变换数据信号。

  储存收集到响声数据信号后,一个很重要的阶段便是响声讯号的储存,本体系中人们使用的是SST企业的 FLASH储存器: SST39VF400A。该元器件存储量为 4 MB,选用 3.3 V单开关电源供电系统,对每个子组件的读写能力和擦掉,可根据一些特别的命令字编码序列来达到且不用另外给予高电压。在这里设计方案中大家运用 DSP程序编写完成对该储存器的存取数据。DSP关键利用外界储存器插口 (EMIF)浏览片外存储器。它不但有着较强的插口工作能力(能够和各种各样储存器立即插口),并且有着很高的数据信息吞吐量。 5402与 SST39VF400的通信接口设计方案如图所示 1所显示。该线路主要是根据 DSP的有关输出管脚来操纵 FLASH的擦掉和读写能力。在其中,A0~A19为详细地址线,DQ0~DQ15为手机充电线,OE和 WE各自为輸出也就能和写也就能, CE1为片也就能。

  响声数据信号历经 AD转换器之后传送给 DSP,由 DSP的 PS和 DS脚位根据逻辑性电源开关来各自操纵 flash和 sram的串口端,由 DSP的 R\W和 MSTRB操纵位根据时序逻辑电路各自操纵读和写。在本设计方案中,SRAM应用的是 GS1117:64K×16的 1MB多线程静态数据随机存储器。 GS71116是一个由快速的多样性氢氧化物半导体材料晶体三极管( CMOS)构成的静态数据随机存储器,不用外界数字时钟或時间闪频观测器。 3.3V的使用工作电压,全部的I/O均兼容晶体三极管时序逻辑电路(TTL)。它的快速路時间低于 15ns,实际操作电流量低于 100mA。

  USB

  PDIUSBD12是一款带并行处理系统总线的 USB 插口元器件,它合乎通用性串行接口 USB 1.1 版标准,集成化了 SIE、FIFO、储存器光端机及其工作电压调节器等,可与其他外界微处理器或微控制器完成快速并行接口 2M字节数/秒,且在大批量方式和关联方式下均可完成 1M字节数/秒的信息传输速度,可根据系统操纵与 USB 的联接,选用 GoodLink技术性的联接指示仪 ,在通信时使 LED 闪动,具备可编程控制器的时钟频率輸出,內部通电校准和低压延时电路,为双电源开关实际操作,在 3.3±0.3V或扩大的 5V开关电源下均可应用,可完成多终断方式的大批量和同歩传送。联接图如图所示 4:

  

  JTAG

  JTAG是 joint test action group的通称,是用于调节 DSP的模拟仿真一部分,其联接一部分要和仿真器上的脚位一致。TI公司的DSP5000系列产品专业预埋有JTAG引脚,共14个, 4,8,10,12脚位均接地装置,6脚位悬在空中,5接高平工作电压3.3V,全部的模拟仿真脚位均应用 IEEE1149.1规范,其他的脚位含意为【5】:1、TMS:键入脚位,挑选检测方法;2、TRST:键入脚位,检测校准;3、TDI:键入脚位,数据测试键入;7、TDO:輸出脚位,在 TCK的降低沿时輸出数据信息,其他時间呈高阻态;9、TCK_RET:键入脚位,在木板与仿真器的联接电缆线不小于 6英尺的情况下,接线方法与 TCK同样,超过 6英尺的情况下,需多加推动;11、TCK:键入脚位,检测数字时钟,一般为pwm占空比为50%的原有时钟信号;13、EMU0:模拟仿真终断脚位0,可作为键入或輸出;14、EMU1:模拟仿真终断脚位1,可作为键入或輸出,当 TRST为低电频、EMU0为上拉电阻时,EMU1为低电频,全部輸出严禁。

  根据这一响声采集系统,我们可以把隐形的声响数据信号转换为图型开展解决,能够观查它的波型特性做好科学研究、工业化生产这些。而在设计方案别的的 DSP软件系统通信接口时,要依据实际情况综合性考虑到性能参数、元器件选择、外围电路设计方案等层面,细心选择元器件,用心合理布局,才可以到达梦想的设计效果。

上一篇:四轴飞行器三相六臂全桥驱动电路

下一篇:【图】反馈电路对放大器性能的影响与反馈电路类型

相关推荐

电工推荐

    电工技术基础_电工基础知识_电工之家-电工学习网
返回顶部