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摘 要本文將對具有32位定點的TMS320F2812芯片,有關硬件電路設計進行分析。而其中的設計內容包含:復位電路、數模轉換電路、外部存儲器、電源芯片、晶振、接口芯片等;本文將會對DSP硬件電路主要設計過程進行分析。
【關鍵詞】DSP2812 硬件 電路設計
數字信號處理器(DSP)技術發展到20世紀80年代已經非常成熟了,被應用到很多領域,也逐漸代替了以往的模擬信號技術。DSP技術相對于傳統的模擬信號處理技術而言,具有較高的精確性、靈活性、抗干擾性、穩定性、處理速度較快、設備小、便于升級等優勢。該技術在醫療、軍事、工業、航天航空等領域都有應用。
1 硬件中的電源電路分析
1.1 電源芯片電路
設計內容包含:復位電路、數模轉換電路、外部存儲器、電源芯片、晶振、接口芯片等(如圖1);對于TMS320F2812芯片需要的電壓有很多種,包括:1.9V、3.3V;其中外圍電路需要的電壓有 10V、 15V、數字5V、模擬5V。將供電芯片為3.3v的TPS75733電源的電壓轉換為3.3V~5V,這時輸出的電流就是3A;主要提供的設備有:ADC模擬電源、I/O模擬電源、Flash核電源以及總線路中的收發器74AHC245。
因為DSP系統需要承受很大的數據計算問題,而且內核在不斷的進行轉換時會有很大的消耗,所以將內部CUP主要的工作電壓進行降低,以此來減少系統功能的消耗。其中DSP內核工作的電壓為1.9V;之后利用TPS76801QDR將電壓從3.3V轉換成1.9V,最后輸出的電流是1A,其中C1、C2表示的是濾波電容。其中R7參考值為30.1KΩ,根據計算得出公式: 最終的值R6=18.2KΩ。
1.2 復位電路
在進行復位電路的設計中,要保證較長的復位低電平時間(在20ms以上),進而提高DSP系統復位的可靠性,同時也要主導電路的穩定,避免出現錯誤復位。這時我們就要使用復位芯片TPS382333DBVT(延時200ms)進行電路復位,它具有手動復位和上電復位。
1.3 晶振電路
在DSP芯片系統的內部一般都會有自身的時鐘系統。用戶可以根據自己的需求,進行特定的頻率配置,但是在時序的周期和頻率上的調整要求很高。所以在連接一個晶振這樣才能自由的對工作頻率進行配置。
2 數模轉換分析
2.1 D/A數模轉換電路
DAC774的數模轉換器具有16位的數據輸入,其中輸出的電路在4路;在DACC7744的左側和DSP數據相互連接,右側的四路將INA105和REF102的信號進行模擬,將兩者的±10V數值進行輸出,對DAc7744進行控制:首先要通過DSP地址總線XA(1)、XA(2)、XZCSOAND1(XINTF區域的1或是0片選)、進而完成邏輯控制該芯片。
2.2 A/D數模轉換電路
根據DSP系統相關的模擬信號處理,對A/D芯片進行采樣。更具采樣定理得出進行采樣的頻率要大于對應的采樣信息號寬帶的兩倍,一般的通訊信號寬帶是25KHz,而語音信號一般在幾kHz~幾十kHz,其中圖像的信號要達8MHz.
在AD兩片中的12通道進行同時的采樣,將每個通道轉換為250KSPS,模擬的輸出電壓可選 10v/15v。而且對于A/D輸出的信號也要進行一些濾波的處理,這時要應用具有LM2902M內嵌的獨立放大器,一共有三片LM2902,也就是有12路。
其中AD76566電路是輸入,另外兩個AD7656就是12路的輸入。而與DSP數據線相互連接的是輸出16路數據線。
AD7656的控制包括三種控制信號分別是:PF12、XRD、01a。在進行AD與DSP相關電路連接時,先要對AD的工作原理進行簡單的分析。
對于CONVST中的A、B、C線路的上升,主要是對ADC進行了同步的轉換,其中轉換的時間是3us;通常BUSY高電平會將CONVST的邊沿給忽略,當它表現的是低電平那么就是表示轉換結束,如果RD和CS同時表現出低電平時,這時的輸出數值就會經過16根數據總線;
3 結語
隨著信息技術的不斷發展,數字信號處理技術也得到了廣泛的應用,它在計算機、通信、電子等方面的應用的較多,成為了很受歡迎的技術。隨著DSP功能的日益更新,技術在不斷的改進,對于DSP技術的應用也在增多。在對DSP硬件的整體設計中原理圖的設計是最基礎的內容。
參考文獻
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作者單位
湖南高速鐵路職業技術學院機電系 湖南省衡陽市 421002