江苏大学dsp大报告同步数据采集系统的设计.doc
《江苏大学dsp大报告同步数据采集系统的设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《江苏大学dsp大报告同步数据采集系统的设计.doc(14页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、江 苏 大 学DSP应用技术 论文题目: 同步数据采集系统的设计 专业班级:电气1031 学生姓名:许爱文 学生学号:3130501044 完成日期:2016/11/5 电气信息工程学院基于TMS320F2812同步数据采集系统的设计摘要 为了实现高速同步数据采集,本文介绍了一种基于TMS320F2812DSP芯片与AD转换芯片ADS8365构成的高速、并行高精度数据采集系统,主要内容包括两种芯片功能的介绍、硬件接口电路的设计及相关软件设计等。关键词TMS320F2812;数据采集;同步采样;ADS8365一、 概述电力拖动控制系统中的电压、电流及转速信号采样的准确性和实时性,对控制系统的精度
2、有很大的影响。在“无刷双馈电机控制系统”课题的研究中,采用Tl公司的TMS320F2812芯片作为控制器,该芯片的ADC模块只能同时对两路信号并行采样,而在“无刷双馈电机控制系统”中要控制能量的双向流动,即要对整流侧、逆变侧和中间直流环节的多路电压、电流及转速信号进行实时采样,显然直接用F2812芯片的ADC模块无法保证采样的同步性。为了实现同步采样功能,本文在硬件上采用了带同步信号发生电路的同步采样芯片,即使用美圉德州仪器公司推出的ADS8365芯片与TMS320F2812芯片构成采样控制系统。ADS8365有六路高速同步采样通道,用两片即可以满足本系统的要求。本文介绍ADS8365芯片和T
3、MS320F2812芯片功能和特点的基础上,详细阐述了一片ADS8365和TMS320F2812的硬件接口电路和软件编程方法,并对两片ADS8365扩展方法进行了简要的介绍。二、 软硬件准备1、TMS320F2812芯片介绍TMS320F2812芯片足高性能32位定点DSP,采用1.8V的内核电压,3.3v的外围接口电压,最高频率150MHZ,指令周期为6.67ns,片内有18K的RAM和128K高速Flash,事件管理器EVA和EVB包括通用时钟、PWM信号发生器等。该芯片可广泛应用于电力系统控制、电力转换以及通信设备、工业自动化、电机控制以及工业现场控制等。性能如下表:表1F2812芯片说
4、明微处理器最大时钟频率时钟周期指令周期指令时间F2812150MHZ6.67ns1、2个时钟周期6.67ns2、ADS8365芯片介绍 ADS8365是一种高速、低功耗、同步采样转换器件,它足16位高速并行接口的模数转换芯片。每片ADS8365由3个转换速率为250ksps的ADC构成,每个ADC有2个模拟输入通道,每个通道都带有采样保持器,3个ADC可组成3对模拟输入,可对其中的输入信号同时采样保持。另外,该芯片采用+5V工作电压,最大采样吞吐率可高达5MHz,并带有80dB共模抑制的全差分输入通道以及6个差分采样放大器。引脚内部还带有2.5V电压接口,可用以提供基准电压。由于6个通道可以同
5、时采样,因此很适合用于需同时采集多种信号的应用场合。ADS8365的6个模拟输入通道叮分为三组,分别为A、B和C组。每组都有一个保持信号(分别为HOLDA、HOLDB和HOLDC),用于启动各组的AD转换。6个通道可以进行同步并行采样和转换。当ADS8365的HOLDX保持20ns的低电平后开始转换。当转换结果被存入输出寄存器后,引脚EOC的输出将保持半个时钟周期的低电平,以提示TMS320F2812处理器进行转换结果的接收,处理器通过置RD和CS为低电平使数据通过并行输出总线读出。图1 ADS8365时序图3、CCStudio调试一个项目的步骤(1)连接目标板debugconnect;(2)
6、打开工程项目,调试代码projectopen;(3)创建目标文件project(re)build(F7);(4)加载目标代码Fileloadprogram(Ctl+L);(5)运行程序Debugrun(F5)。三、系统总体方案在现代通信系统中,通信电源对于确保通信系统运行的稳定性和可靠性,显得尤为重要,对于电源的监测和控制是通信系统中一个重要的环节。在通信电源的监测系统中不但要对线路中的电压量、电流量、供电频率以及开关量的状态进行监测,而且还要计算出线路的有功功率、无功功率、功率因数以及电网中的谐波分量。在数据采集时要保证对电压信号、电流信号同步进行采样,以保留接收到的各路信号之间的相位信息,
7、从而在随后的处理中解算出各路信号之间的时延关系。图2系统总体构成系统数据采集处理工作过程是:外部输入信号通过信号调理模块进入A/D转换模块,转换后的数据经同步串口MCBSP进入DSP,通过DSP片内集成的DMA通道,将数据读入缓存,当缓存内数据数量达到处理要求,DSP产生中断,对数据进行处理保存。通过DSP的DMA技术和中断技术实现数据边采集边运算。开始四、软件仿真设计系统、GPIO、ADS8365、XINT1初始化 NADC-READY 进入主循环、启动采样、等待中断中断使能、T1PWM输出 Y图3仿真流程图TMS320F2812芯片提供了良好的C语言开发环境,使用C语言缩短了开发周期,降低
8、了编程的复杂性。由流程图可以看出程序的执行顺序:首先,上电后由硬件复位ADS8365,初始化TMS320F2812,设置相应的系统主频及与采样有关的高速外设时钟频率;然后配置TMS320F2812与AD转换芯片工作用到的事件管理器的Gpio口;最后初始化中断向量表,将Adc_isr()采集中断服务程序的入口地址放在对应EOC输入引脚XINT的向量地址处,并且配置成由低电平触发进入中断,最后使能系统中断,等待EOC中断信号的到来。1.首先利用setupCCStudio进行配置图4配置图2、Projectmanager窗口建立新的工程CCStudio以项目管理代码文件;只需要加载后缀为pjt的项目
9、文件,即可加载所有关联的代码文件、库文件、cmd文件。图5 新建工程图6Projectmanager窗口3、数据采集系统软件设计图7TMS320F2812和ADS8365的接口设计图TMS320F2812和ADS8365的接口设计ADS8365的数据读出可采用直接地址读方式、FIFO读方式、循环读方式,因此与TMS320F2812的接口至少有3种互连方案。本采集系统选择直接地址读方式,由XA2:0作为变换结果寄存器低位地址,当ADS8365的CS引脚为高电平时,其数据总线处于高阻状态,当CS引脚置低电平时并口数据总线上输出当I;其数据总线具体的连接电路如上图所示。ADS8365可使用单独的外部
10、晶振,或使用TMS320F2812IO口模拟晶振,本系统使用TMS320F2812EVA的TIPWM来产生ADS8365的CLK时钟输入信号。为了实现六个通道的同步采样,把TMS320F2812的GPIOBl4引脚与ADS8365的HOLDA、HOLDB、HOLDC信号相连,控制3个ADC采样,保持模块的同步。EOC连接到TMS320F2812的XINTl。若要构成1224等多通道数据采集,可以利用TMS320F2812的低位地址线进行ADS8365的CS扩展,其余信号如CLK和HOLDX町以与上述控制信号线接在一起。在本系统中,由传感器输出的电压信号范围是5V,而ADS8365芯片的模拟输入
11、端能接收的信号范同是2.5V,因此在ADS8365前端用功率运放电路实现信号的调理,本文采用OPA227芯片来实现,原理图如下图所示。图8芯片原理图OPA227是TI公司生产的高精度、低噪卢运算放大器,具有8MHz的带宽,开环增益可达160dB,偏置电压75pV,可应用于信号采集和通信设备中。上图中下面的OPA227是跟随电路,用来提供2.5v的参考电压;上面的OPA227用来实现电平信号的运算,在实际应用中还应存输入端加一个OPA227用来提高输入阻抗,增强系统的抗十扰能力,图中Rl,R2分别选择2k和10k温漂较小的精密电刚。4、ADS8365的初始化 触发ADS8365的复位引脚,可以确
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 江苏 大学 dsp 大报 同步 数据 采集 系统 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。