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基于TMS320F2812的双机信息处理系统设计

来源:www.iianews.com2008.03.08阅读 3418

        1 引言
       在信息处理系统中,对系统本身精度要求越来越高,所需处理的数据量越来越大,要求数据处理的速度越来越高,这就对系统的硬件提出了更高的要求。TMS320F2812(以下简称F2812)美德州仪器公司(TI)推出的功能强大、性能优越的32位定点DSP,具有150 MI/s的处理能力和强大的事件管理及嵌入式控制能力CONTROL ENGINEERING China版权所有,片内集成有150 kxl6 bit存储器、16通道12位高性能A/D转换器、2个事件管理器(EVA和EVB)、3个32位定时器、5个串行接口(2个SCI、1个SPI、1个CAN、1个McBSP),支持45个外设中断(3个扩展中断),最多56个GPIO引脚,可外扩超过l Mxl6 bit的存储器。该器件既具备数字信号处理器强大的数据处理能力,又像微处理器那样具有适于控制的片内外设及接口,可谓实现了数字信号处理器与微处理器的最佳结合。这一高度集成化的芯片为高精度控制应用提供了一整套的片上系统,极大地降低了系统成本,使系统

功耗低控制工程网版权所有,实时性高,灵活性强;另一方面控制工程网版权所有,F2812与TMS320F24x/LF240x(以下简称F24x/240x)原代码及部分功能相兼容,使其应用领域更加广泛www.cechina.cn,从电机数字控制领域拓展到光学网络、汽车控制、生物测定学等新兴应用领域。具体有生物测定学应用领域中的力资源管理、汽车及家庭安全系统和身体入口控制等。总之,凭借F2812强大的数据处理能力及高度集成化程度,其应用范围还有很大的拓展空间。

       在通常的数据处理系统中,采用单一CPU担任数据采集和处理工作,但在实时性要求严格的高速数据采集系统中,单一CPU常常因为大量数据输入/输出和接口突发信号直接影响数据采集系统的正常工作,为了解决单一CPU系统在高速模数(A/D)或数模(D/A)转换中的这一缺陷,本文采用两片F2812构成双机平台(分别称为A机和B机),分别完成信号的转换(A机)和与PC机的数据通信(B机),而A机和B机之间通过双口RAN进行数据交换。另外USB接口具有即插即用、热插拔、传输速度快、通用性强、易扩展和性价比高等优点,USB2.O接口的最高数据传输速率可达480Mb/s.通过USB2.0接口实现F2812 DSP双机平台与PC机的连接,不仅数据传输速率满足要求,而且较为方便实用。这样提高了整个系统的运算速度,使整机具有良好的性能提升空间。

       限于篇幅有限CONTROL ENGINEERING China版权所有,仅给出F2812 DSP双机平台、信号调理和A/D模块的硬件设计和软件流程。

       2 F2812双机平台系统硬件设计

       2.1 DSP双机平台模块硬件设计

       TMS320F2812 DSP双机平台功能框图如图l所示。现将各部分的功能介绍如下:

基于TMS320F2812的双机信息处理系统设计如图

       (1)A机:主要完成4路模拟信号的实时A/D、 D/A转换。需要扩展256 kxl6 bit RAM、16 kxl6 bit双口RAM、高速4路12 bit D/A转换器、1路RS-422异步串行接口(备用),4路模拟输入信号通过信号调理模块连接A/D转换器接口。
       (2)B机:主要完成USB2.O接口数据通讯、数据调整和操作-控制命令解析、系统工作状态显示。需要扩展256 kxl6 bit RAM、16 kxl6 bit双口RAM、512 kxl6 bit Flash、USB2.0接口模块、液晶显示屏-键盘-声光指示模块、1路RS-422异步串行接口(备用)。
       (3)A机和B机通过外扩双口RAM器件共用存储区实现数据交换,共用30 MHz外部晶体振荡器(时钟源)。
       (4)电源模块提供5路直流电源:±12 V(模拟)、+5 V(数字)、+3.3 V(数字)、+1.9 V(数字)。
       (5)信号调理模块:4路双极性模拟输入信号不能直接接入F2812 DSP的A/D输入引脚,需要

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