基于DSP的低功耗高速数据采集系统设计
基于DSP的高精度数据采集系统设计
图 １ ＤＳ Ｐ数 据 采集 系统 原 理 框 图
收 稿 日期 ：０ ０年 ３ １日 ， 回 日期 ：０ ０年 ３月 ２ ２１ 月 修 ２１ ８日
作者 简介 ： 马福 民， ， 男 高级工 程师 ， 研究方 向 ： 装备监造 与研 究。梁 晓峰 ， ， 男 工程师 ， 研究方 向 ： 装备可靠性 。
管 理技 术 自动关 闭空 闲状 态 的外 设 、 内存 和 内核 功
能 单元 ， 以实现 在 极 低 功 耗 下 运 行 ， 而 延 长 了系 从
统 的工作 时 间 。
２ 系统 简 介
本文研 究 的基 于 Ｄ Ｐ的数 据 采 集 系统 由模 拟 Ｓ
板 和数字 板两 部 分 组 成 ， 结 构 框 图如 图 １所 示 。 其 模拟 板 主要完 成 对 矢 量 水 听 器 输 出原 始 信 号 进行 放 大 、 波等 信 号 调 理 功 能 ， 字 板 主 要 完 成 系 统 滤 数
关键 词 Ｔ ３ ０ ５ ０ Ａ； Ｆ卡 ； 据 采 集 ； 量 水 听 器 ＭＳ ２ＶＣ ５ ９ Ｃ 数 矢 Ｔ ２４ Ｐ ７
中图分号
Ｄ ｅ ｉ ｎ ｏ ａ ａ Ａｃ ｕ ｓ ｔｏ ｓ ｅ ｇ ｅ ｉ ｉ ｎ Ｂａ ｅ ｎ Ｄ Ｓ ｓ ｇ ｆ Ｄ ｔ ｑ ｉ ｉｉ ｎ Ｓｙ ｔ ｍ Ｈｉ ｈ Ｐｒ ｃ ｓ ｏ ｓ ｄ ｏ Ｐ
Ｍ ａ Ｆｕ ｉ Ｌｉ ｉ ｏｆ ｎｇ ｍ ｎ ａｎｇ Ｘ ａ ｅ
（ ｉ ｔ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｖ ｒ ａ ｆＮａ ａ ｑ ｉｍ ｅ ｔＤｅ ａ ｔ ｅ ｔ ｉ ｏ ｇ ｉ ｇ Ａｅ ａ Ｍ ｌ ａ ｙ Ｒｅ ｒ ｓ ｎ ａ ｉｅ Ｂｕ ｅ ｕ ｏ ｖ ｌＥ ｕ ｐ ｎ ｐ ｒｍ ｎ ｎ Ｃｈ ｎ ｑｎ ｒ ，Ｃｈ ｎ ｄ ６ ０ ０ ） ｉ ｅｇ ｕ １ １０
基于DSP技术的高速数据采集系统
Ｊ．数 字 信 号 数 据 采 集 的准 确 性 和 实 时性 是 关 系 到 整 个 系 统 精 度 的关 键 问 题 。受 运 算 速 度 及 算 ｌ， ｔ
章 启 成
（ 南京 工程 学 院 ， 江苏 南 京 ２ 】０ ） １１０
【 摘 要 】 传输带宽和抗干扰能力是评价数据采集系统性能的重要指标 。本文采用高速数字信号处
理 （ ｉ ｔ ｉ ａ Ｐ￣＇ｓ ｇ 简称 Ｄ Ｐ 心 片 Ｔ Ｓ ２ Ｃ ０构 成嵌 入 式数据 采 集 系统 ， Ｄｇａ Ｓｇ ｌ ｌ ｅ ｉ ， ｉｌ ｎ ｓｎ Ｓ ）４ ４ － Ｍ ３０ ５ 实现 数 据 的 高速 采 集 、 佶输 和存储 ， 块化设 计 思 想及 大规模 可 编程 器件 的采 用 ， 系统 具备 较 强 的可扩 展 性 。 模 使
【 关键词】 数据采集
Ｄ Ｐ 存储器 Ｓ
数 据 的正 确 实 时 采 集 是 系 统 数 据 分 析 和实 施 监 测 、 制 的前 提 ， 控 因而 数 据 采 集 系 统 往 往 是 系 统
设计 和 歼 发 人 员 所非 常 关心 的 问题 。对 于数 据 采 集 系 统 的 性 能 ， 从 以下 几 个 方 面 进 行 评 估 ： 应
友好 等 特 点 。
系统 应 在 一 定 范 围 内 随指 标 要 求 变 化 可 扩 展 ；
（ ） 机 交互 能 力 工 作 于 现 场 的采 集 器 还 应 具 备 便 携 性 、 于操 作 、 定 参 数 方 便 ， 机 界 面 ４人 易 设 人 小 文 没计‘ 数据 采 集 系 统 是 “ 字式 闭环 控 制 系统 ” 子 系 统 ， 于 大 型 高 速 旋 转 机 械 的 多 参 的 数 的 用 数 实 时控 制 与监 测 。 虽 然 大 系统 采 用 双 闭环 反 馈 控 制 方 式 ， 负 反 馈 本 身 只 能 对 前 项 通 道 上 出 现 但
一种基于DSP+FPGA的高速数据采集系统设计
对采集到的数据进行滤波及 ＦＴ变换等处理。 ＰＡ Ｆ ＦＧ 作为外设， 主要对 ＡＤ芯片、Ｓ 芯片等进行控制。该 ／ ＵＢ 系统电路结构简单、 功耗低、 数据传输速度快， 可用于电压 、 电流等模拟量的采集及数字信号的采集。
关键 词 ： 数据 采 集； 浮点 ＤＰ ＦＧ ；Ｓ Ｓ ；ＰＡ ＵＢ
Ｄ Ｔ ＝（ ｔｅｓ ＞Ｚ ） Ａ Ａ＜ ｏ ｒ ＝ ； ｈ
ｗｈ ｎ ｓ２ ｅ ｔ ２＝＞
ｃ ｎｖ ｎ＜ １；ｓ ｎ ｏ ＝… ｃ ＜＝… ｗｒｔ ｎ ＝’ ’ １； ｉ ｅ ＜ １；
— —
ｒａ ｎ ｅ ｄ ＜＝’’ａｃ ＜＝’’ １； ｔｈ ｌ ０；
—
ＡＤ
—
Ｄ Ｔ ＝ （ ｔｅｓ ＞Ｚ） Ａ Ａ＜ ｏｈｒ ＝ ；
到上位机 。
系统 的 Ｉ ／ Ｏ需求和 门数要求 。高速 ＡＤ芯片采用 ／
Ａ Ｉ 司的 ＡＤ ９ ８该 芯片可 以 同时采样 ８路模拟 Ｄ公 ７３ ， 量信 号 ， 有两个 转 换核 ， 行 输 出数据 ， 具 并 实现 了高 速数据 的采集 与传 输 。为 了更 方便 的与 Ｐ Ｃ机通讯 ，
ｗｈ ｎ ｓ２ ＝＞ ｅ ｔ
ｃｏ ｎ ｙ
—
ｎ … ｃ ｎ ＜＝ １；ｓ ＜＝’’ ｉｔ ｎ … １； ｗｒ ｅ ＜＝ １；
— ＿ ＿
ｒａ ｎ ｅ ｄ ＜＝’’ａ ｃ ＜＝’。 １； ｔｈ ｌ ０； ＡＤ
—
ＲＷ 信号及 Ｐ Ｇ １ ／ Ａ Ｅ 信号的组合逻辑对 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ进行
读／ 写操作 。
２ 系统 组 成
高速数据 采集 系统结 构框 图如 图 １ 所示 。该 系
设计 选用 了 Ｐ Ｌ Ｓ公 司生 产 的 ＩＰ ５ １ ＨＩＰ Ｓ １８ ，完 全符
一种基于DSP的高速数据采集系统的设计与实现
一种基于DSP 的高速数据采集系统的设计与实现ΞDesign and R ealization ofA High 2Speed Data Acquisition SystemB ased on DSP谢 煜1,黄 为2(1.商丘师范学院物理系 河南商丘476000;2.西南交通大学电气工程学院 四川成都610031)【摘 要】 研究了一种以数字信号处理器(DSP )为核心的高速多通道数据采集系统,详细讨论了该数据系统的结构与软、硬件实现,分析了计算机并口处于EPP 模式下和DSP 进行通讯的原理,设计了在EPP 模式下采用FIFO 实现高速数据传输的电路,并论述了数据采集软件开发中的若干关键技术。
现场运行表明,该数据采集系统具有速度快、控制方便、可靠性高等优点。
关键词:数据采集,DSP ,增强并行口(EPP ),先进先出存储器(FIFO )【Abstract 】 This paper introduces a multi 2channel high 2speed data acquisition system based on DSP (digital signal processor ),discusses the architecture of this system and the realization of hardware and software ,analyses the principle of communication between the parallel ports of PC in EPP mode and DSP ,designs the high 2speed data transmission circuit which is realized with FIFO in EPP mode ,and illustrates several key technologies in developing the data acquisition software.Field running shows that the data ac 2quisition system has many advantages such as high 2speed ,easy 2to 2control ,high reliability ,and so on.K eyw ords :data acquisition ,digital signal processor ,enhanced parallel port (EPP ),first in first out (FIFO )1 引 言随着信息技术革命的深入和计算机技术的飞速发展,数字信号处理技术已逐渐成为一门主流技术,在许多领域得到了广泛应用。
基于DSP和USB的高速数据采集与处理系统设计
基于DSP和USB的高速数据采集与处理系统设计在图像数据处理系统中，经常需要对高速信号举行采集与处理。
例如，在光传感技术中对光脉冲散射信号的测量，在雷达工程中对电磁脉冲信号的测量等，都需要对高速信号举行采集与运算，而且此类高速信号的测量，往往对数据采集与处理系统提出严格的要求。
本文设计并实现一种基于和的高速数据采集与处理系统。
该系统容易，牢靠性好，具有一定的通用性，并且可以举行多通道扩展。
1 原理概述基于DSP和USB的高速数据采集与处理系统的原理框图1所示。
系统上电后，DSP、分离由各自的FLASH加载程序，采集与处理系统开头运行。
在A/D变换器完成转换后由FPGA向DSP发送中断0申请信号，DSP从A/D FIFO RAM中读取数据，并举行小波变换去噪处理，处理结束后DSP 向USB控制器发送中断申请信号，USB控制器将处理后的数据发送至PC机，由主机应用程序显示数据。
主机应用程序还可以对囫囵采集、处理系统举行控制，主要设定三个功能：接收处理后的数据，接收处理前的数据，设定A/D的采样频率和采样点数。
2 系统硬件设计系统硬件设计主要分为三大部分：DSP部分、FPGA部分、USB部分。
2.1 DSP部分设计本系统用法的DSP芯片为TI（）公司的TMS320VC33，它是TI公司推出的性价比极高的32位浮点型数字信号处理芯片，是目前在国内外用法最为广泛的浮点DSP之一。
TMS320VC33具有以下特点：哈佛结构；流水线操作；专用的硬件乘法器；特别的DSP命令；迅速的命令周期。
另外，TMS320VC33还具有强大的浮点运算能力，运算速度可达150MFLOPS（每秒百万次浮点运算），处理能力达到75（每秒百万次命令周期）。
而且，它还采纳3.3V I/O第1页共4页。
基于DSP的高速数据采集系统设计与实现
基于DSP的高速数据采集系统设计与实现近年来，数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）得到了广泛的应用，特别是在高速数据采集系统中。
高速数据采集系统的设计和实现，对于科学研究和工业控制等领域至关重要。
因此，本文将重点讨论基于DSP的高速数据采集系统的设计和实现。
一、引言高速数据采集系统是一种用于采集高速数字信号的电子设备。
它们广泛应用于无线电通信、医疗仪器、控制系统、航空航天等领域。
为了更好地满足市场需求，高速数据采集系统需要具有高分辨率、高速率、高精度和低噪声等特性。
目前，市场上的高速数据采集系统大多采用DSP芯片作为数据处理核心。
DSP 芯片具有高性能、低功耗、灵活性强等特点，可以大大提高数据采集、处理和储存的效率。
因此，DSP技术已经成为高速数据采集系统设计的重要手段之一。
二、基于DSP的高速数据采集系统的设计和实现基于DSP的高速数据采集系统可以分为以下几个部分：信号输入模块、信号调理模块、数据处理模块和数据输出模块。
1. 信号输入模块信号输入模块是高速数据采集系统的核心组成部分之一。
其主要功能是将来自传感器和信号源的传输数据进行采集。
在设计信号输入模块时，需要考虑到信号源的信号特性以及传输介质的特性。
一般情况下，采用ASIC（Application Specific Integrated Circuit）芯片实现数据采集的模拟前端电路。
在信号输入模块中，需要进行信号放大、滤波、采样和数据转换等一系列操作。
这些操作需要满足系统对信号采集的高分辨率、高速率、高精度和低噪声的要求。
2. 信号调理模块信号调理模块用于对采集到的原始数据进行处理和提取。
该模块的主要任务是对信号进行滤波、去噪、分频和分析等操作，以便更好地适应后续的数据处理和分析。
信号调理模块的实现方式通常采用DSP芯片进行数据处理。
DSP芯片可以根据不同的信号特性，运用不同的算法进行信号调理。
在设计信号调理模块时，需要根据信号的特性和需求选择和设计合适的算法。
基于DSP的高速数据采集系统设计与实现
ｖｏｉｄ ｍａｘｌ２５——ｉｓｒ（ｖｏｉｄ）
ｆ
Ｐｏｒｔｌ＝０ｘ０３；
／／选择Ａ组４路通道
／，启动转换，ＩＯＰＦ６上升沿
‘ＰＦＤＡＴＤＩＲＩ＝０Ｘ００４０；／／ＩＯＰＦ６＝Ｉ
‘ＰＦＤＡＴＤＩＲ＆＝０ＸＦＦＢＦ；／／ＩＯＰＦ６－－０
＊ＰＦＤＡＴＤＩＲｔ＝０Ｘ００４０；／／ＩＯＰＦ６＝Ｉ ／／查询转换是否完成
。跚
图４多任务启动流程图 Ｆｉｇ．４ Ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆｍｕｌｔｉｔａｓｋ ｓｔａｒｔ
２．３主要采样程序的实现 （１）ＡＤ采样中断程序ｍａｘ］２５ ｉｓｒ（） ＡＤ采样是在ＧＰＴｉｍｅｒ３的周期中断中完成的，
当ＭＡＸｌ２５全部８路通道ＡＤ转换后，发消息给 Ｐｄ Ｔａｓｋ（）任务进行采样点处理。ＡＤ采样中断程 序程序应尽可能短小，其示意代码如下所示：
理电路、ＡＤ转换芯片和电平转换电路。整个系统
掰刊惆掣 对外可提供８路的Ａ／Ｄ转换通道，下面将详细介
绍系统的交流采样模块。
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ＤＳＰ处理器
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图１数据采集系统硬件结构图 Ｆｉｇ．１ Ｈａｒｄｗａｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ
平，由ＤＩＲ管脚确定其传输方向。 ＭＡＸ １ ２５的输出接入７４ＬＶＣ４２４５锁存后进行
电平转换，再进入ＤＳＰ。７４ＬＶＣ４２４５的１ＤＩＲ、２ＤＩＲ 接ＭＡＸｌ２５的Ｗ爪引脚，输出允许／ＯＥ端接
一种基于DSP的高速高精度信息采集系统设计
一种基于DSP的高速高精度信息采集系统设计【摘要】科学研究和工业生产，对测控系统信息采集的速度和精度提出了越来越高的要求。
本文利用TMS320C6713B芯片高速度高效率的信号处理能力，结合高精度A/D转换芯片MAX1403，提出了一种高速高精度的信息采集系统设计方案，并以热电偶温度传感器的应用为例，给出了实用的温度信号采集电路。
【关键词】DSP；信息采集；温度传感器0 引言信息采集技术应用极为广泛，在工农业生产、科学研究、国防现代化、消费娱乐等各行各业都有大量应用，是现代信息技术的三大支撑技术之一，在信息系统中是首要的基础的一环[1]。
信息采集技术的优劣影响着信息传输和信息处理的质量。
随着全社会信息化水平的提高，业界对信息采集技术提出了更高的要求。
速度和精度是衡量信息采集技术优劣程度的关键指标，设计高速高精度的信息采集系统具有重要的实用价值。
1 硬件设计考虑信息采集系统对高速高精度的要求，本文利用TI公司的浮点DSP芯片TMS320C6713B作为处理器。
TMS320C6713B是TI公司继C62X系列定点DSP 芯片后开发的一种32bit新型浮点DSP芯片，该芯片的内部结构在C62X基础上改进，具有如下特点：（1）处理速度快，工作主频最高可达到300MHz，峰值运算能力为2400MIPS/1 800MFLOPS；（2）硬件支持IEEE格式的32bit单精度与64bit双精度浮点操作；（3）集成了32×32bit的乘法器，其结果可为32bit或64bit；（4）C62X指令无需任何改变即可在C6713B上运行[2]。
要完成高精度的信息采集需要高精度A/D转换芯片，本文中选用MAXIM 公司的MAX1403。
其主要特点为：（1）精度为18bit（480SPS），16位无漏码，INL：±0.001%；（2）自带恒流源输出，可方便的与传感器相连；（3）供电电压为3.3V，方便应用于DSP系统中；（4）低功耗；（5）3个全差分测量通道，2个额外的全差分校正通道；（6）片内可编程的增益放大器，1～128倍放大；（7）过采用技术和数字滤波器；（8）SPI串口输出。
.基于DSP的低功耗高速数据采集系统
图 : +!$4;<=">><7 内 部 结 构 框 图
电源设计’系统工作模式以及接口设计%
,-. 低 功 耗 器 件 的 选 择 以 及 接 口 设 计
模 拟 通 道 信 号 输 入 .@’ 转 换 芯 片 之 前 # 需 要 对 信 号 进行一定的调整% 可以利用运放构成同相放大电路% 这 里 使 用 的 是 +( 公 司 的 +1=;H8: % +1=;H8: 是 一 款 带 关 断
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系统工作流程大致如下&系统上电之后!程序初始 化 部 分 对 同 步 串 口 ; 进 行 设 置 ! 使 四 片 @-) 芯 片 同 时 开 始 工 作 ’ 利 用 其 中 一 片 @-) 芯 片 的 78*9 输 出 信 号 触 发
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译码器
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存储器具有非易失性存储器的特征! 同时具有类似
/@" 的 读 写 操 作 $ 非 常 方 便 % ! 近 两 年 应 用 越 来 越 广 泛 " !"#(%G( 内 部 按 照 ]\1 " ( 位 组 织 ! 访 问 周 期 为 ^GIT ! 读
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基于DSP的高速数据采集系统硬件设计
Hale Waihona Puke Ｔｈ ａ ｄ ｒ ｅ ｉｎ ｏ ａ ａａ ｑ ｉｉ ｏ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ＤＳ ｅｈ ｒ ｗａ ｅｄ ｓｇ ｆｄ ｔ ｃ ｕｓｔ ｎ ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｐ ｉ
Ｊ ｕｎ ， Ｏ ｉ－ ａ Ｉ Ｇ ａｇ Ｌ Ｕ Ｌ ｊ ｎ Ｎ ｕｕ （ ｏｌ ｅ ｆＥｅｔｃｌ ｎ ｉ ｅｉ ， ｏｔｗ ｓＪ ｏ ｎ ｎｖｒｔ， ｈｎｄ ３ ０ １ Ｃ ｉ ） Ｃ ｌｇ ｌ ｒ ａ Ｅ ｇｎ ｒ ｇ Ｓｕ ｅｔ ｉ ｔ ｇＵ ｉ ｓｙ Ｃ ｅｇ ｕ ６ ０３ ， ｈｎ ｅ ｏ ｃｉ ｅ ｎ ｈ ａ ｏ ｅｉ ａ
第 ｌ ９卷 第 ６期
Ｖｏ ＿９ ｌ ｌ
Ｎｏ ６ ．
电 子 设 计 工 程
Ｅｌｃｒ ｎｉ ｓｇ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔｏ ｃ Ｄｅ ｉｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
２１ ０ １年 ３月
Ｍａ ． ０ｌ ｒ２ １
基于 Ｄ Ｐ的高速数据 采集 系统硬 件设计 Ｓ
金 光 ．娄 刘 娟
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｅ ｈ ｅ ｎ ｆ ａ ａａ ｑ ｉｉ ｏ ｎ ｉｎ ｌ ｒｃ ｓ ｉ ｇｓ ｓｅ ｆｒｒ ａ－ ｍｅ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｄ ｓ ｒ ｅ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｄ ｍａ ｄ ｏ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ａ ｄ ｓｇ ａ ｏ ｅ ｓｎ ｙ ｔｍ ｏ ｅ ｌ ｉ ． ｈｓ ａ ｅ ｅ ｃ ｉ ｓ ａ ｏ ｔ ｄ ｉ ｐ ｔ ｂ
基于DSP的高速多通道同步数据采集系统
基于DSP的高速多通道同步数据采集系统摘要：本文介绍了一种基于DSP的高速多通道同步数据采集系统。
该系统采用高精度的ADC和FPGA作为数据采集和处理的核心部件，通过DMA传输实现了多通道同步数据采集，并可以通过网络接口将采集的数据实时传输到上位机。
实验结果表明，该系统具有高精度、高速率和高可靠性等优点，可以满足对多通道同步数据采集的高要求。
关键词：DSP；高速多通道；同步数据采集；DMA传输；网络接口1. 引言在科学研究、医学诊断、工业控制等领域中，对数据采集系统的要求越来越高。
随着科学技术的不断发展，现代数据采集系统的要求也变得越来越高。
要求数据采集速度快、采集精度高、可靠性强、系统稳定性好。
因此，如何设计一种高速、高精度、高可靠性的多通道同步数据采集系统成为研究的热点之一。
2. 系统框架基于上述需求，本文设计了一种基于DSP的高速多通道同步数据采集系统。
该系统的部件结构如下图所示：其中，ADC为数据采集部分，FPGA为数据处理部分，DSP为数据管理和传输部分。
3. 数据采集部分数据采集部分采用高精度的ADC为核心部件。
该ADC采用的是16位的Sigma-Delta型ADC，采样率可达到100kSPS，可以满足多通道高速同步采集的要求。
为了实现多通道同步采集，采集部分还需要将多个通道的信号进行采集，并进行同步处理。
实现该功能需要向FPGA发送同步信号。
为了避免信号在传输过程中的延迟造成的误差，我们使用了双向同步FIFO，并设置了一些额外的同步逻辑来确保采集的信号可以达到很高的同步精度。
4. 数据处理部分数据处理部分采用FPGA作为核心部件。
该FPGA可以对采集到的数据进行在线实时处理。
在此过程中，FPGA实现了信号滤波、频率分析、功率谱分析、时域分析等多种功能。
这些功能可以满足不同领域的数据处理要求。
5. 数据管理和传输部分数据管理和传输部分采用DSP作为核心部件。
DSP主要负责管理数据的存储和传输。
基于DSP芯片的高速数据采集系统的设计
基于TMS320C6713DSP的高速数据采集系统设计摘要DSP的广泛应用为利用现代数字信号处理技术高速大量的处理信息提供了一个有效手段，而数据采集技术在其中起关键性作用。
开发基于DSP的高速数据。
采集系统可以满足多个领域的数字信号处理需要，其中超声自动无损检测是一个非常重要的应用领域。
本文阐述了一种基于DSP的高速数据采集系统的总体设计方法，对系统各部分功能的实现方法做了详细的分析和介绍。
本数据采集系统以DSP最小系统为中心。
采集芯片选用AD公司生产的12位双通道65MSPS高速A／D转换芯片AD9238，并采用AD公司提供的差分驱动芯片AD8138为AD9238提供输入范围内的差分信，号。
关键词：高速数据采集，模数转换器，DSP，自适应滤波，第一章系统的整体设计思路1．1高速数据采集处理系统一般设计要求高速数据采集处理系统一般设计要求如下：(1)至少两路同步采样．．即系统能进行多通道采样，而且单通道采样频率不低于20MSPS(Million Samples per Second)；(2)A／D位数：不小于12bit；(3)信号输入：要有足够的模拟电压带宽，能实时不掉点地采样多路信号；(4)系统要求具有可编程性：这个要求在实际应用中体现为，根据需要对采样信号实现不同的数字信号处理算法；(5)要求数据采集与数字信号处理可进行接口通信，并且接口具有足够的数据传输速率来满足实时性要求；(6)要有独立的逻辑控制模块进行高速数据采集和数字信号处理的同步和其他逻辑控制；(7)要有数据处理后的显示功能。
图1-1高速数据采集处理系统框图Fig．1-1 The Diagram ofDataAcquisition and Processing System如图1-1所示，根据上述指标要求高速数据采集处理系统由以下几个模块组成：信号前端处理模块、逻辑控制模块、～D转换模块、数字信号处理模块，显示模块等。
(1) 信号前端处理模块主要完成采集信号的A，D采样前端处理，一般由整流电路、(2) 逻辑控制模块主要完成系统采集和处理的同步控制和其他逻辑控制，其中同步控制是通过同步信号控制数据采集处理的各部分电路，使整个系统协调地工作；(3)～D转换模块主要完成信号的模数转换，便于数字信号的处理，以得到各种有用的信息；(4) 数字信号处理模块主要完成接收信号的各种数字信号理论分析，包括离散信号的分析、信号的估值、信号的建模、滤波处理以及各种信号处理算法的实现，以达到提取有用信息和便于应用的目的；(5) 显示模块主要完成处理后的波形显示或是由此波形得到所需结果的直接显示。
「基于DSP的数据采集系统的设计」
「基于DSP的数据采集系统的设计」
随着信息技术的发展，数据采集技术已经成为各行各业应用的重要核
心技术。
它不仅能够帮助多个企业实现精确的数据采集，并可以为前期的
决策分析和信息管理提供相关的有效信息。
DSP（数字信号处理）是一项
先进的数据采集技术，用于收集和分析动态数据。
本文研究基于DSP的数
据采集系统的设计，旨在提供一个有效的解决方案来实现精确的数据采集。
首先，基于DSP的数据采集系统需要考虑到系统的主要硬件结构，其
中包括DSP板，外围模块，电源模块等。
DSP板作为系统的核心结构，其
可以处理复杂的数据处理任务。
此外，不同类型的外围模块还可以输入和
输出数据，即模拟信号转换成数字信号，用于数据的采集和传输。
最后，
正确的电源模块可以提供稳定的电源，从而确保数据采集过程的正确性。
接下来，基于DSP的数据采集系统需要考虑到系统的软件结构。
DSP
的软件开发一般使用C语言编程，它是一种统一的平台，可以保证程序的
可移植性。
另外，需要根据采集的具体要求编写相应的程序，以便实现数
据的采集和传输功能。
同时，还需要考虑程序的安全性，需要严格控制程
序的流程，以防止程序出现异常。
基于DSP与FPGA的高速数据采集系统的设计
拟开关 Ｄ ０ Ｇ４ ８来 实 现 两 组 ８路 采样 信 号 的切 换 ， 以 实现 对 两 可 组信号进行同时变换 ， 如单 相 的 电压 和 电流 。Ｄ ０ Ｇ４ ８最 大 导 通
电阻 为 １ ０ 最 大 击 穿 电压 为 ４ Ｖ， 长 开 关 时 间为 ２ ０ ｓ 该 Ｏ Ｑ， ４ 最 ５ ｎ。
．
程 琼 原腾 飞 付 波 （ 湖北工业大学电气与电子工程学院， 湖北 武汉 ４ ０ ６ ） ３ ０ ８
摘 要
针 对传 统 数 据 采 集 系统 的 不 足 ， 据 电 力 系统 数 据 采 集要 求 ， 建 了 以 Ｄ Ｐ和 Ｆ Ｇ 为核 心 的数 据 采 集 系统 。 系统 以 根 构 Ｓ Ｐ Ａ Ｆ Ｇ 为 主 控 ＣＰ Ｐ Ａ Ｕ， 实现 对 ＡＤ 转换 器 的 控 制 ，并 实现 数 据 的存 储 功 能 。 该数 据 采 集 系统 可 实现 １ ６路 最 大 工作 频 率 为
４ ２
基 于 ＤＳ Ｐ与 Ｆ ＧＡ 的高 速 数据 Ａ的高速数据采集系统的设计
ｙ ｔ ｍ Ｂ ｓ ｄ ｎ ＤＳＰ ａ ｄ Ｐ ａ ｅ ｏ ｎ Ｆ ＧＡ Ｄｅ ｉ ｆ Ｈｉ ｐ ｅ ｔ ｑｕｓｔ ｎ Ｓ ｓｅ ｓｇｎ ｏ ｇｈ Ｓ ｅ ｄ Ｄａ ａ Ａｃ ｉｉｏ ｉ
５ ０ ＳＰ ０ ｋ Ｓ的模 拟信 号采 集 ， 用于 电网信 号 的 高速 采 集 。 适 关 键 词 ：Ｐ Ｆ ＧＡ， Ｓ 数 据采 集 Ｄ Ｐ，
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ Ｔ ｓ ｈｉ ｐａ ｒ ｉ ｐｅ ａｍｅｄ ａｔ ｈ ｓ ｏｒ ｏｍ ｉｇ ｏｆ ｒ ｄｉｏｎ ｌ ｔｅ ｈ ｔ ｃ ｎ ｔａ ｔ ａ ｄａａ ｃ ｉ ｔ ａ ｑｕｉｉｏ ｓ ｓｅｍ ， ｎｓｒ ｔ ｄ ａ ｓｔ ｎ ｙ ｔ ｉ ｃｏ ｔｕｃ ａ ａｔ ａｃ ｉｉｏｎ ｙ ｅ ｑｕｓｔ ｓ ｓｔｍ ｗｈｉｈ ｉ ｃ
基于DSP的高速数据采集系统
收稿日期:2004211204第13卷 第1期2005年3月北京石油化工学院学报Journal of Beijing Instit ute of Pet ro 2chemical TechnologyVol 113 No 11Mar 12005基于DSP 的数据采集系统开发与实现王淑芳1 张国英1 马景兰1 高艳铃1 张福斌2 李致荣2(1北京石油化工学院自动化系,北京 102617;2山东省荣成市第十一中学,山东264300)摘要 为了解决自动检测和控制系统中数据采集速度慢的问题,提出运用基于DSP 的软件平台—CCS 和TI 公司TMS320系列F2812芯片开发一种快速数据采集系统,研究了该系统硬件平台的搭建和相关应用程序的开发。
将其运用于石油化工领域内有关流量、温度、压力、密封差压、各点振动位移、催化剂含尘量等参数的模拟数据采集,取得了良好的效果。
关键词 数据采集;DSP ;TMS320F2812;CCS中图法分类号 TP274 DSP 应用技术是基于可编程超大规模集成电路(VL SI )技术和计算机技术发展起来的一门重要技术。
DSP 应用技术广泛应用于通信控制、信号处理、仪器仪表、医疗、家电、军事、工业检测与控制等领域。
DSP 芯片的快速数据采集与处理功能以及片上集成的各功能模块为DSP 应用于各场合提供可能,DSP 芯片一般具有以下主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据(哈佛结构);(3)片内具有快速RAM ,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4)具有低开销或无开销循环跳转的硬件支持;(5)快速的中断处理和硬件I/O 支持;(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7)可以并行执行多个操作;(8)支持流水线操作,使取址、译码和执行等操作可以同时并行执行。
数据采集是DSP 的最基本应用领域,也是控制过程中必要的环节,因此有必要对基于DSP 的数据采集系统的设计方法进行研究,理解其工作原理,优化设计方法。
基于DSP的高速数据采集系统的设计
基于DSP的高速数据采集系统的设计[摘要] 本文在讨论了TMS320VC5409DSP芯片和ADS7805AD转换芯片的特点的基础上,设计了具有较高精度和速度的数据采集系统。
并且给出了DSP芯片和AD转换芯片的接口原理图以及详细的串口初始化程序。
此系统不仅可以实现高速的数据采集与处理,而且精度高,稳定性好。
[关键词] ADS7805TMS320VC5409数据采集1 引言数据采集是获取信息的基本手段,而随着科技的发展,对数据采集系统及仪器的许多技术指标都提出了更高的要求。
要求不仅能稳定高速的进行高精度的数据采集与处理,而且还要有良好的人机界面以便能够对信号进行实时的分析与观测。
DSP作为数字信号处理器以其高速、高精度的性能广泛应用于数据采集、图像处理等控制领域。
本文设计的高速数据采集系统的主控制芯片即是采用TI公司提供的数字信号处理器(DSP)TMS320VC5409A-160芯片,A/D转换芯片选用的是AD公司推出的并行芯片ADS7805。
这些集成度较高的芯片,很好的实现了高速度、高精度、灵活、稳定、通用等优点。
2 系统总体方案设计本系统是一个高速信号采集处理系统,其硬件总体结构如图1所示。
系统的工作流程为:本数据采集处理系统通过USB接口接收PC机命令,进行数据采集与数据传输。
当系统接收指令后,将被测信号经过AD调理为适合DSP系统的电压范围,经过AD转换器转化成为数字信号预先存储到片外的RAM中,再经DSP按照一定的算法进行前端的数字信号处理后,通过总线传给上位机,并在上位机上进行存储、显示和分析等。
3各单元模块的设计从图1可以看出,在本设计中主要有A/D转换电路、DSP芯片、总线驱动器、FLASH存储器及SDRAM、逻辑控制单元和电源等组成。
下面介绍主要单元模块的设计。
3.1DSP基本系统的设计本设计采用的是TMS320VC5409A-160芯片。
这是TI公司的一款高性能、低功耗、高性价比的32位定点DSP芯片。
基于DSP的低功耗高速数据采集系统
基于DSP的低功耗高速数据采集系统
张小波;廖新征
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2004(30)12
【摘要】介绍了自行研制的基于DSP的低功耗数据采集系统.该系统以
TMS320C5509为核心,实现了低功耗四通道同步高速数据采集.从同步ADC采集、存储器设计、DSP时钟设计以及电源设计等方面,详细阐述了基于低功耗的设计思
想和实现方法.
【总页数】3页(P68-70)
【作者】张小波;廖新征
【作者单位】武汉华中科技大学电气工程学院,430079;武汉中元华电科技有限公司,430079
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.72
【相关文献】
1.基于DSP的高速数据采集系统的设计 [J], 杨炜新;裴峰;张雪峰;
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3.基于DSP系统的高速数据采集系统设计 [J], 崔阳;雷军刚;李世勋;高青松
4.基于TI5502的USB高速低功耗数据采集系统设计 [J], 王洪武;赵继敏
5.基于FPGA+DSP的USB高速数据采集系统设计与实现 [J], 李冬冬;吴玉斌;郝永平;王磊
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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。