基于dsp的多通道數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)

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1、沈陽工業(yè)大學(xué)成人高等教育?？频?章緒論本次硬件電路設(shè)計(jì)采用的是TI的DSP2812具有JTAG調(diào)試，功能。板上提供了一些鍵盤、LED、RS232等常用功能部件，能夠幫助用戶學(xué)習(xí)32位單片機(jī)從簡單的開始，一步一步的過渡到32位ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域。功能特點(diǎn)使用CPUPACK，可以使用多種兼容芯片DSP2812，帶有CPUPCAK一塊；標(biāo)配TI的DSP2812，可進(jìn)行JTAG仿真調(diào)試，支持ADS1.2集成開發(fā)環(huán)境；完全自主設(shè)計(jì)的軟硬件、擁有自主版權(quán)的JTAG仿真技術(shù)，用戶使用沒有后顧之憂；可選CAN接口板，方便組裝現(xiàn)

2、場總線所有I/O全部引出，可以和用戶的外部電路連接搭配；4個(gè)獨(dú)立LED、6個(gè)獨(dú)立鍵盤控制；具有RS232轉(zhuǎn)換電路，可與上位機(jī)進(jìn)行通訊；可以與標(biāo)準(zhǔn)串行MODEM直接接口，方便遠(yuǎn)程通訊具有I2C器件、SPI器件接口器件；具有濾波電路，PWM輸出可實(shí)DAC轉(zhuǎn)換功能；板上的功能部件可使用跳線器連接或斷開連接；提供基于PC的人機(jī)界面，方便調(diào)試實(shí)時(shí)時(shí)鐘、串口通信等功能；提供詳細(xì)的使用教材，實(shí)驗(yàn)例程?？蛇M(jìn)行GPIO的控制實(shí)驗(yàn)，如LED控制、鍵盤輸入、蜂鳴器控制、模擬SPI等；可進(jìn)行外部中斷實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)向量中斷控制器(VIC)；定時(shí)器

3、控制實(shí)驗(yàn)，如定時(shí)控制LED、匹配比較輸出等；使用RS232轉(zhuǎn)換電路，完成UART通訊實(shí)驗(yàn)；使用板內(nèi)CAT24WC02，完成I2C總線的實(shí)驗(yàn)；使用74HC595芯片，實(shí)現(xiàn)SPI接口數(shù)據(jù)發(fā)送、接收實(shí)驗(yàn)；具有PWM輸出測試點(diǎn)及濾波電路，實(shí)現(xiàn)PWM輸出、PWMDAC實(shí)驗(yàn)；實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制實(shí)驗(yàn)；WDT及低功耗控制實(shí)驗(yàn)；ADC數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)。DSP2812是世界首款可加密ARM芯片，具有零等待128K/256K字節(jié)的片內(nèi)Flash，16K的SPAM，無需擴(kuò)展存儲(chǔ)器，是系統(tǒng)更為簡單、可靠，內(nèi)部具有UART、硬件IIC、SPI、PWM、A

4、DC、定時(shí)器、CAN等眾多外圍部件，功能更強(qiáng)大，64管腳LQFP封裝，體積更小，3.3V和1.8V系統(tǒng)電源，內(nèi)部PLL時(shí)鐘調(diào)整，功耗更低。30沈陽工業(yè)大學(xué)成人高等教育?？频?章硬件電路原理圖2.1電路原理圖的組成基于DSP2812開發(fā)實(shí)驗(yàn)板的電路原理圖如圖1所示。圖1DSP開發(fā)實(shí)驗(yàn)板原理圖30沈陽工業(yè)大學(xué)成人高等教育?？?.2電路中的主要元器件及實(shí)驗(yàn)板功能在本次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)電路板的過程中，考慮到基本實(shí)驗(yàn)板應(yīng)具有的功能，因而首先增加了一些簡單基本的調(diào)試電路，供教學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)使用，以調(diào)試編寫好的程序。板上提供了一些鍵盤、

5、LED、LCD、RS232等常用的一些功能部件，還有兩組供電電源，調(diào)試測試接口和USB接口，幫助用戶學(xué)習(xí)32位單片機(jī)從簡單的開始，從而一步一步的過渡到32位DSP嵌入式開發(fā)領(lǐng)域。DSP2812為64腳的封裝，16/32位DSP7TDMI-S微控制器，16KB的靜態(tài)RAM，0/128/256KB片內(nèi)Flash程序存儲(chǔ)器，128位寬度接口/加速器實(shí)現(xiàn)高達(dá)60MHz的操作頻率。雙電源供電，晶振頻率范圍為1到30MHz，若使用PLL或ISP功能，則為10到25Hz，2個(gè)32位定時(shí)器，PWM單元，實(shí)時(shí)時(shí)鐘和看門狗，4路10位A

6、/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間低至2.44us，可以通過外部中斷將處理器從掉電模式中喚醒，通過外部存儲(chǔ)器接口可將存儲(chǔ)器配置4組，每組的容量高達(dá)16MB，嵌入式跟蹤宏單元支持對執(zhí)行代碼進(jìn)行無干擾的高速實(shí)時(shí)跟蹤，通過片內(nèi)PLL可實(shí)現(xiàn)最大為60MHz的CPU操作頻率。DSP2812不具備外部程序存儲(chǔ)器接口，所以擴(kuò)展片外存儲(chǔ)器只能通過I/O口模擬總線操作，或者使用IIC,SPI接口連接。DSP2812具備外部存儲(chǔ)器接口，通過外部存儲(chǔ)器控制器可以擴(kuò)展4個(gè)BANK的存儲(chǔ)器組，每個(gè)存儲(chǔ)器組的空間空間大小為16MB。對于外擴(kuò)的SPAM存儲(chǔ)器使

7、用LDR/STR指令即可進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作；而對于外擴(kuò)的Flash，可以使用LDR讀取指令數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)Flash的擦除編程。DSP2812的P0口是一個(gè)32位雙向I/O口，每位的方向可單獨(dú)控制，P0引腳的功能取決于引腳連接模塊的引腳功能的選擇。原理說明:2.3最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖2為嵌入式微控制器的最小系統(tǒng)框圖，其中存儲(chǔ)器系統(tǒng)是可選的，因?yàn)楹芏嗝嫦蚯度胧筋I(lǐng)域的嵌入式微控制器內(nèi)部設(shè)計(jì)了程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器系統(tǒng)是不用自行設(shè)計(jì)的。還有就是調(diào)試測試接口不是必須的，但是在電路板開發(fā)的過程中發(fā)揮了巨大的作用。30沈陽工業(yè)大學(xué)成

8、人高等教育專科DSP微控制器時(shí)鐘系統(tǒng)調(diào)試測試接口供電系統(tǒng)（電源）復(fù)位及復(fù)位配置系統(tǒng)存儲(chǔ)器系統(tǒng)圖2基于DSP2812的最小系統(tǒng)原理框圖2.4電源電路DSP2812要使用兩組電源，I/O口供電電源為3.3V，內(nèi)核及片內(nèi)外設(shè)供電電源為1.8V，所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為3.3V應(yīng)用系統(tǒng)。首先，由CZ1電源接口輸入9V直流電源，二極管D2防止電源反接，經(jīng)過C1、C