多路D-A转换信号发生装置设计.docx

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多路D/A转换信号发生装置设计

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杜雪宋耀东王端李明

摘要：在系统调试、工业测试中，常常需要产生多路复杂的、具有特殊要求的信号，故设计和实现了一种多路信号发生装置。该装置以TI公司的高性能DSP芯片TMS320F2812为核心，以BB公司的DAC7724作为数模转换芯片，并利用MAX3485芯片实现上位机与信号发生装置之间的485通信，用户可通过上位机界面控制信号发生裝置输出多路不同波形。详细阐述了硬件各模块接口电路、软件流程及上位机软件设计，并通过试验表明，该信号发生装置能够按照用户需求输出多路任意形状波形。

关键词：TMS320F2812；DAC7724；数模转换；MAX3485；信号发生；上位机

：TM930文献标示码：A：2095-2945（2018）28-0026-04

Abstract：Insystemdebuggingandindustrialtesting，itisoftennecessarytogeneratemulti-channelcomplexsignalswithspecialrequirements，soamulti-channelsignalgeneratorisdesignedandimplemented.ThedevicetakesthehighperformanceDSPchipTMS320F2812ofTIasthecore，theDAC7724ofBBcompanyasthedigitaltoanalogconversionchip，andtheMAX3485chiptorealizethe485communicationbetweentheuppercomputerandthesignalgenerator.Theusercanoutputmultipledifferentwaveformsthroughtheuppercomputerinterfacecontrolsignalgeneratingdevice.Thehardwareinterfacecircuitofeachmodule，thesoftwareflowchartandthesoftwaredesignoftheuppercomputeraredescribedindetail.Theexperimentsshowthatthesignalgeneratorcanoutputmultiplearbitraryshapewaveformsaccordingtotheneedsofusers.

Keywords：TMS320F2812；DAC7724；digitaltoanalogconversion；MAX3485；signalgeneration；uppercomputer

引言

信号发生装置是一种能提供各种频率、波形和输出电平信号的设备，在测量各种电信系统或元器件的特性及其他电参数时，用作测试的信号源或激励源[1]。在系统调试、工业测试中，常常需要产生多路复杂的、具有特殊要求的信号，比如多路任意形状的波形，普通的信号发生装置难以满足需求，而市场上任意信号发生装置价格普遍偏高，因此研制一种高性能、低成本的多路信号发生装置具有重要意义[2]。

本文设计的多路信号发生装置使用TI公司的DSP芯片TMS320F2812作为主控芯片，BB公司的DAC7724作为数模转换芯片，并利用MAX3485芯片实现上位机与信号发生装置之间的485通信，用户可通过上位机界面控制信号发生装置输出多路不同波形[3]。

1硬件电路设计

综合考虑信号发生装置的高性能、低成本以及实用性等因素，该信号发生装置以面向高端控制领域的TMS320F2812数字信号处理芯片为核心，集成了电源电平转换模块、D/A转换模块、RS-485通信模块等基本功能模块。信号发生装置硬件结构框图如图1所示。

1.1主控芯片选型

本文选用美国德州仪器公司（TI）的TMS320F2812作为主控芯片，它是新一代32位定点数字信号处理器（DSP）芯片，拥有工作频率高达150MHz的32位DSP内核处理器，采用改进的哈佛结构，8级流水线操作。TMS320F2812片内有128K*16FLASH，4K*16BOOTROM，多块SRAM，程序/数据寻址空间4M，集成度高，功耗小，运算速度快，性价比高，可以高效可靠地实现诸如自适应控制和状态控制等先进控制技术[4]-[6]。