基于DSP的低功耗高速数据采集系统设计

基于DSP的低功耗高速数据采集系统设计
随着电子技术的发展及新器件的不断涌现，电子系统在手持设备、便携
医疗仪器以及野外测试仪器等领域得到了广泛的应用。

在这些领域的应用中，
由于客观条件的限制，通常采用电池或蓄电池为仪器设备提供电源。

在这种情
况下，如要实现系统长时间工作，必然对仪器设备系统功耗的要求较高，因此
低功耗系统的设计在这些应用领域中得到广泛重视。

1 TMS320VC5509 简介
TMS320VC5509（以下简称VC5509）是德州仪器（TI）公司针对低功耗应用领域推出的一款低功耗高性能DSP，采用1.6V 的核心电压以及3.3V 的外围接口电压，最低可支持0.9V 的核心电压以0.05mW/MIP 的低功耗运行。

VC5509 支持丰富的外设接口，最高支持144MHz 的时钟频率，片内具有双乘累加器，每周期可执行一条指令或两条并行指令，具有高达288MIPS 的处理能力。

VC5509 内部存储器采用统一编址，带有128K 字RAM，其中包括32K 字双存取RAM（DARAM）以及96K 字单存取RAM（SARAM），另外还有
64KB 片内只读ROM，并可以实现高达4MB 的外部存储空间扩展，是一款具
有较高性价比的低功耗DSP 芯片。

VC5509 的结构框图如图1 所示。

2 系统设计与实现
本系统要求实现四通道同步采样，每通道采样频率为50kHz，系统供电为
+5V，全速运行时整体功耗低于250mW。

针对这些技术指标，本系统以低功耗DSP 芯片TMS320VC5509 为核心，采用串行EEPROM 作为程序存储器，选用四片微功耗12 位ADC 实现四个通道模拟信号的同步采集。

系统中设计铁电存储器（FRAM）作为掉电保护数据存储器，并设计一个异步串口实现与外部系
统的通讯。

系统原理框图如图2 所示。

在保证实现系统功能的前提下，本系统。