声强测试系统中DSP和ADC的接口电路.PDF

维普资讯 M easUrem ent 声强测试系统中DSP和ADC的接 口电路 APracticalInterfaceBetweenDSPandADCinSoundMeasurementSystem 合肥工业大学 姚辉 李志远 摘 要：本文简述了TMS320C5409与MAX125之间的硬件接口设计和软件编程方法及其在声强测试系 统中的应用。 关键词：DSP；ADC；声强测试 引言 能实现4个通道的模拟信 随着 绿“色设计”的兴起和人们 号同步采样，非常适合多 对环境保护的意识增强，噪声控制 通道声强数据采集系统。 已成为现代工业发展的一项重大任 务。而低噪产品设计很大程度上依 声强测试系统中的 赖于声强测量。通过测量分析，可以 ADC模块 了解产生振动和噪声的原因，从而 声强测试中，噪声信号的频率 道转换方式，并通过A0~A3引脚编 找到降低噪声的有效途径。过去的 为20Hz一20KHz，且要求系统进行高 程实现。上电时，芯片自动选择 声强测试系统中，一般基于单片机 精度多通道并行采样 。根据这方面 CHIA作为转换通道。用户可编程选 技术，数据处理能力差、可扩展空间 的要求选择 M AXIM 公司的 择CH1A—CH4A或CH1B—CH4B这两 小，只能实现时域分析。近年来，随 MAX125。它是高速2x4通道同步采 组中的任何4个通道。 着信息处理技术的飞速发展，DSP 样 14位逐次比较型AID转换器芯 在电子信息、仪器仪表等高科技领 片，内部集成采样保持电路。在4通 声强测试系统中的DSP 域得到了广泛的运用。它具备特有 道工作模式下，ADC芯片最高可以 声强测试系统要进行实时信号 的哈佛结构、多级流水线、硬件乘法 支持76KHz的高速采样。所以即使 分析，要求有较高运算速度，同时信 器等特征 昕以运算速度很快 如果 在4通道同时采样的情况下 它也可 号处理也需要较大缓存空间。在各 将它运用于声强测试系统中可实现 以满足声强数据采集的要求。同时， 种算法中，FFT变换是基础，也最占 实时频谱分析，提高测试的精度。而 模拟电路十分简单，抗干扰能力强、 时间，所以我们可用FFT验证DSP MAX125是内部集成采样保持电路 精度也高。 速度是否符合要求。在FFT变换中， 和多路选通 电路的ADC芯片，最多 如表1断示，MAX125有8种通 N点复数做FFT变换约需要2N × 表1工作模式选择 Log2N次实数乘法运算和 3N × Log2N实时加法运算。如果选择TI 公司的TMS320VC5409，它的乘法 和 加法 都 是 单周期 指 令 ，取 N=1024，不计内存访问和其它时 间，则一次FFT所需时间为：10× 5120×1Ons约0．512ms。按4通道 76KSPS的采样频率计算，1024点的 94 童·号袁品t幂 www．eepw．com．ca2004．6 维普资讯 采样时间约为3．333ms，可见该DSP 速度足以满足要求。所以本系统选 用TI公司的 16位定点DSP— TMS320VC5409(TI公司产品)。重 要的是它片内具有32×16bit内部 RAM，这对提高