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DSP航姿信号模拟器电路设计详解

2022-05-20 12:31分类:电路图 阅读:

 

  航姿数据信号手机模拟器是因为给被测的电气仪表或试验室科学研究给予能够人力调整和调节的信号源而制定的,能够形成多种次数的航姿数据信号及客户自个理解的随意波型等,便于对飞机场特性开展检测。传统式的航姿数据信号系统模拟开发设计是根据VXI、PCI等系统总线基本上,大多数应用硬件配置电路原理与完成,根据PC机开展解析解决,作用相对而言也相对完善,可是电源电路的构造较为复杂,容积过度巨大,不宜在场外应用,而且传统式的手机模拟器应用标准较为局限性,就导致了在费用这方面有许许多多的消耗,因而开发设计一个新式的、可编程控制器的通用性手机模拟器是十分需要的。文中设计方案的是一种携带式的航姿数据信号手机模拟器,不仅体型小方便使用,并且CPU使用的是具备高速数据计算水平的DSP。能够对旋转变压器輸出的轴角数据信号完成预备处理、传送、表明及储存等。该体系能够普遍适用于航空公司、航空航天、雷达探测和大炮操纵等军工用武器装备,还可以用以数控车床和智能机器人等民用型设施中,应用前景宽阔。

  电源设计

  DSP芯片因为选用2种不一样的工作电压,核心1.8 V工作电压和IO口3.3 V工作电压,因此 对DSP系统软件供电系统时一般都采用双电源开关,本设计中选用TI公司专业为DSP配套设施的电源管理芯片TPS767 D301来给予开关电源,这款集成ic归属于线形DC/DC转换集成ic,给TPS767D301给予5 V的直流稳压电源就可以造成达到F2812的3.3 V和1.8 V的工作电压,立即给DSP给予开关电源,除此之外这一电源管理芯片的最高输入输出电流量能够做到1 A,能够另外给DSP芯片和少许的外围电路供电系统。

  数字时钟和延时电路

  DSP2812集成ic的数字时钟有二种脚位接口方式,一种是运用其里面所出示的时钟电路,在其X1/XCLKIN和X2脚位中间联接一结晶来运行內部震荡器;另一种是立即将外界的数字时钟源立即键入X1/XCLKIN脚位上,X2脚位悬在空中,本设计方案中选用的为第一种方式,如图所示3所显示。

  

  DSP2812集成ic具备锁相环路数字时钟控制模块(PLL),能够键入数字时钟开展内存超频,因此选用30 MHz的外置晶振电路,历经锁相环路内存超频后,可以完成系统软件的150 MHz规定。因为开关电源TPS767D301集成ic本身可以造成校准数据信号,且此校准数据信号能够立即供DSP芯片应用,因此本设计方案中并没有设定专业的校准集成ic。

  变换集成ic原理以及与DSP接口设计

  12SXZ变换集成ic由下列几部份构成:参照变电器、象限切换开关、正余弦乘法器、功率放大电路、輸出变电器等五一部分。数据全角量和参照数据信号键入经正、余弦乘法器以后,被转化成意味着视角的正余弦数据信号,再经功率放大电路变大后,具备了1.3VA的负荷工作能力,再经輸出变电器防护、变压后,变为自整角机/旋转变压器方式的三线、四线脉冲信号輸出。

  在其中式子左侧为输出电压,θ为键入数据角,K为比例系数,URH-RL是参照工作电压。转化器的原理框架图如图所示4所显示。

  

  手机模拟器的核心内容是DSP 2812,根据系统操纵能造成所须要的航姿数据信号,而且系统软件含有自查作用,在系统开发中,DSP操纵I/O口立即对12SXZ开展实际操作,造成脉冲信号。上边我们知道DSP有二种工作电压,I/O口的工作电压为3.3 V,大家常用到的变换集成ic为TTL电平5 V工作电压,充分考虑DSP造成数据信号的推动工作能力,最先必须脉冲信号变换,把DSP端口号輸出的3.3 V脉冲信号变化为5 V。选用的脉冲信号变换集成ic为SN74ALVC164245,此处理器是16路双重的脉冲信号变换集成ic,由脚位DIR操纵其改变方向。变换集成icSXZ为12位速度的转化器,用DSP的数据信息口D0~D11与脉冲信号变换集成ic中的12路相接,变换后的12位脉冲信号再与SXZ的12位数据量键入端相接,DSP与12SXZ转化器通信接口如图所示5所显示。

  

  原文中详细介绍了根据DSP技术的航姿数据信号手机模拟器的硬件开发电源电路,该方式摆脱了传统式仿真模拟工艺的构造繁琐、精密度低、稳定性差等缺陷。根据程序编程可以完成前进方向姿势数据信号,根据对本手机模拟器的开发设计、调节到运用,促使手机模拟器具备功耗低低、体型小等优势,有利于当场调节,能够在各种自然环境下应用,可以在清除飞机故障及维护保养飞机安全及提升航行品质等领域会出现重特大改进。
  设计方案采用的主要操纵集成ic是TMS320F2812,可是务必给予基本上的外围电路才可以充分发挥关键控制回路的功效。一个非常典型的DSP最小系统应当包含 DSP芯片、也有为DSP芯片给予适合开关电源的电路、开启DSP复位的延时电路、晶振电路及用以线上模拟和免费下载的JTAG通信接口。此外因为充分考虑需 要跟上位机软件实现通讯,进行信息和调节数据信号的传输,在这个基础上加入了串口通讯电源电路。DSP的基本上系统结构图如图所示2所显示,外伸RAM是用于置放很多的数据信号数据信息, 到外扩FLASH是用于储放管理程序。

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