DSP技术在探测器的数据采集系统中的设计研究.PDF

维普资讯 北京石油化工学院学报 第 1O卷 第 3期 Vo1．1O No．3 JournalofBeijingInstituteof 2002年 9月 Sep．2002 Petro-chemicalTechnology DSP技术在探测器的数据采集系统 中的设计研究 王 伟 张永丽 马景兰 万京生 (北京石油化工学院 自动化系 ，北京 102617) 摘 要 由于 DSP技术具有实时性好 、抗干扰等特点 ，因此其在探测领域 中占有十分重要 的地 位。针对一些 险要 的或人力无法到达的地 区进行实时数据采集的要求 ，设计 了一种基于 DSP技术的数据采 集系统。从提高测试精度 、实时性和方便性等出发 ，使用超声定距作为数据采集系统的启动信号 ，对 目标进行 实时数据采集 ，采集的数据取出后 ，使用计算机进行仿真研究。探测试验结果表明，该系统具有较好 的实时性 和抗干扰等性能。 关 键 词 DSP技术 ；数据采集 ；超声定距 中图法分类号 TN911．72 随着现代科学技术的发展，对探测器的性能 指令译码单元、两个数据通路 (A，B)、控制寄存 和测试精度都提出了较高的要求，且对测试方便 器 、控制逻辑 、测试、仿真和中断等部分。每个 性，现场信息的存储记忆，探测器接 口电路与计 数据通路有 四个功能单元 (．L，．．s，． ，．D)和 算机的通信，以及通过计算机对测得的数据进行 一 个包括 16个 32位寄存器的寄存器组 ，功能 处理 ，再现被测现场等等也都提出了更高的要 单元执行逻辑、位移、乘法、加法和数据寻址等 求 。鉴于DSP应用技术的飞速发展和不断完善 ， 操作 ，两个数据寻址单元 D1、D2专门负责寄存 以及 DSP技术所具有的优 良的实时l生、抗干扰等 器组和存储器间的数据传递。外设主要包括 特l生，笔者设计 了一种基于 DSP的数据采集系 DMA、外部存储器接 口(EM )、串 口、扩展总线 统 ，从而满足实时l生和抗干扰等探测性能指标的 或主机接 口、定时器等部分。存储器片内RAM 要求 。该系统置于探测器 内，探测后的数据取出 被分为两块 ：一块为程序 ／Cache存储器 ，一块为 与计算机进行接 口通信 ，通过计算机来再现探测 数据 ／Cache存储器 ，存储器寻址空间为 32bit。 现场的特性。基于探测性能指标的要求，选用美 C62××／C67××内部结构如图 1所示 。 国TI公司生产的TMS320C6000系列数字信号处 理芯片作为 目标信号处理电路的核心处理芯片， 下面首先对其进行简要介绍。 1 ，IMS320C6O00芯片的内部结构 和基本功能 TMS320C6000芯片是 TMS320系列产 品中 的新一代高性能 DSP芯片。其 中TMS320C62× ×为定 点系列，TMS320C67××为浮点系列。 C62××／C67× ×内部结 构主要 由三部分组 成…1：CPU内核、外设和存储器。C62××／C67 ××CPU包括 ：程序取址单元 、指令分配单元 、 收稿 日期 ：20024)4-11 图 1 TMS320C62××／67××结构框图 维普资讯 北京石油化工学院学报 2002年第 10卷 DSPs体系结构采用甚长