同步数据采集系统的设计

Yibin University 基于TMS320F2812同步数据采集系统的设计 专 业 电子信息科学与技术 学生姓名 王蓟 学生学号 120302007 院 系 物理与电子工程学院 年级、班 2012级励志班 指导老师 文良华 2015年6月20日 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；ADS8365；数据采集；同步采样 Abstract Toimplementhigh-speedsimultaneousdatacollection,thispaperdesignedahigh-speed,high-precisionsimultaneousdataacquisitionsystem,whichisbuiltbasedontwomainmodulesTMS320F2812DSPchipofTIandADconverterofADS8365.Thedesignofhardwareinterfacecircuitsandrelatedsoftware,theintroduceofthesetwochipsetc.aredescribedinthispaper. KeywordsTMS320F2812；ADS8365；dataacquisition；simultaneoussample 目 录 1引言5 1.1课程设计目的5 1.2课程设计的要求5 2系统硬件简述6 2.1TMS320F2812芯片介绍6 2.2ADS8365芯片介绍6 2.3F2812芯片的结构及性能概述7 2.4F2812芯片CPU的组成7 2.5预备学问CCStudio调试一个项目的步骤8 2.6SEED-DEC5416DSP试验箱基本系统8 2.7SEED-Mboard试验箱人机接口模块8 3硬件电路及仿真设计9 3.1系统总体方案9 3.2软件仿真设计10 3.3首先利用setupCCStudio进行配置11 3.4Projectmanager窗口建立新的工程12 3.5数据采集系统软件设计13 3.6ADS8365的初始化14 3.7TMS320F2812的初始化15 3.8信号采样程序和中断服务程序16 4试验结果及波形19 5结束语20 参考文献21 1引言 电力拖动限制系统中的电压、电流及转速信号采样的精确性和实时性，对限制系统的精度有很大的影响。在“无刷双馈电机限制系统”课题的探讨中，采纳Tl公司的TMS320F2812芯片作为限制器，该芯片的ADC模块只能同时对两路信号并行采样，而在“无刷双馈电机限制系统”中要限制能量的双向流淌，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，明显干脆用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，本文在硬件上采纳了带同步信号发生电路的同步采样芯片，即运用美圉德州仪器公司推出的ADS8365芯片与TMS320F2812芯片构成采样限制系统。ADS8365有六路高速同步采样通道，用两片即可以满意本系统的要求。本文介绍ADS8365芯片和TMS320F2812芯片功能和特点的基础上，具体阐述了一片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。 1.1课程设计目的 1、了解数据采集系统的特点及设计方法； 2、熟识运用C语言编改写较困难的程序； 3、熟识C语言对外设DSK板或示波器的访问软件编程、硬件连接； 4、娴熟运用软件CCS对程序的完整调试过程。 1.2课程设计的要求 1通过实际应用系统的分析、设计、编码、测试等工作，驾驭DSP设计的一般方法和过程，初步驾驭开发的有关技术。 2要求所实现的系统具有较完善的功能，能够完成DSP系统相关功能。 3对所设计的系统要求进行仔细的测试与调试，所提交的软件系统要能正确运行。 4按要求仔细撰写课程设计报告书 2 系统硬件简述 2.1TMS320F2812芯片介绍 TMS320F2812芯片足高性能32位定点DSP，采纳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，事务管理器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限制、电力转换以及通信设备、工业自动化、电机限制以及工业现场限制等。 2.2ADS8365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，该芯片采纳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，可用以供应基准电压。由于6个通道可以同时采样，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A／D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的低电平后起先转换。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2.1 ADS8365时序图 2.3F2812芯片的结构及性能概述 表2.1F2812芯片说明 微处理器 最大