基于DSP和CPLD的可編程遙測信號(hào)采集與編碼系統(tǒng)研究.pdf

1、本論文通過對(duì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)的研究，設(shè)計(jì)了一套基于DSP和CPLD技術(shù)的可編程遙測信號(hào)采集與編碼系統(tǒng)。本論文首先對(duì)PCM系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，然后結(jié)合本系統(tǒng)的技術(shù)要求，提出了完整的技術(shù)方案。本系統(tǒng)由四個(gè)模塊構(gòu)成：模擬信號(hào)采集模塊、數(shù)字信號(hào)采集模塊、CPLD控制模塊和DSP核心處理模塊。DSP是整個(gè)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)多路模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的采集、存儲(chǔ)和處理，最后生成標(biāo)準(zhǔn)的PCM數(shù)據(jù)流。CPLD用來生成系統(tǒng)各模塊所需的譯碼電路和控制信號(hào)。模擬信號(hào)采

2、集模塊和數(shù)字信號(hào)采集模塊是本系統(tǒng)與外部信號(hào)的接口。本系統(tǒng)選用的DSP芯片是TMS320VC5409，其高速處理能力完全能滿足系統(tǒng)要求。文中詳細(xì)介紹了DSP的兩個(gè)片上外設(shè)——DMA控制器和多通道緩沖串口McBSP。由于片上外設(shè)能通過軟件進(jìn)行設(shè)置，因此，充分利用這兩個(gè)外設(shè)不僅能簡化編碼后的數(shù)據(jù)輸出過程，而且能減小數(shù)據(jù)采集對(duì)CPU造成的負(fù)荷。CPLD的高集成性能夠降低以前采用分離元件設(shè)計(jì)電路的復(fù)雜程度，簡化了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，縮短了開發(fā)周期，提

3、高了系統(tǒng)可靠性和保密性，它的ISP(在線編程)功能極大的方便了整個(gè)開發(fā)過程。DSP+CPLD模式使得本系統(tǒng)具有強(qiáng)大的可編程性，能非常方便的改變系統(tǒng)的工作狀態(tài)。CPLD能擴(kuò)展系統(tǒng)與外部信號(hào)的接口，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集能力。DSP作為系統(tǒng)核心，使得本系統(tǒng)能直接采集異步串行數(shù)字信號(hào)。而且，通過編寫專門的DSP應(yīng)用程序，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)遙測數(shù)據(jù)特定的處理，為今后的應(yīng)用搭建好處理平臺(tái)。測試結(jié)果表明，利用DSP和CPLD所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集與編碼系統(tǒng),編碼誤差完