雙CPU數據處理系統設計
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在嵌入式控制系統中經(jīng)常需要對現場(chǎng)物理量進(jìn)行數據采集與實(shí)時(shí)處理，且要求系統具有良好的人機交互功能，這時(shí)僅采用DSP處理器往往不能滿(mǎn)足要求。本文選擇以單片機為主處理單元（主要完成各種控制和接口功能）、DSP芯片為從處理單元（主要完成數據運算和處理）的系統結構方案，該系統可獨立使用，也可與上位PC機進(jìn)行通信。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/150528.htm數據處理系統 是指運用計算機處理信息而構成的系統。其主要功能是將輸入的數據信息進(jìn)行加工、整理，計算各種分析指標，變?yōu)橐子诒蝗藗兯邮艿男畔⑿问?，并將處理后的信息進(jìn)行有序貯存，隨時(shí)通過(guò)外部設備輸給信息使用者。系統由MCU處理器、DSP處理器、8位高速A/D轉換器以及FLASH存儲器等部分組成，傳感器的信號送入高速A/D轉換器進(jìn)行模數轉換，結果送入DSP中。這里DSP芯片采用了TI公司具有高速數據運算和處理能力的TMS320VC5402,運算結果通過(guò)HPI傳送到單片機，利用單片機方便的接口電路和控制功能，輸出并顯示結果或送入PC機做進(jìn)一步處理。圖1為該系統的結構框圖，其中FLASH用于存放自舉引導程序。
2.1 A/D接口電路設計
隨著(zhù)數字技術(shù)，特別是信息技術(shù)的飛速發(fā)展與普及，在現代控制、通信及檢測等領(lǐng)域，為了提高系統的性能指標，對信號的處理廣泛采用了數字計算機技術(shù)。由于系統的實(shí)際對象往往都是一些模擬量（如溫度、壓力、位移、圖像等），要使計算機或數字儀表能識別、處理這些信號，必須首先將這些模擬信號轉換成數字信號；而經(jīng)計算機分析、處理后輸出的數字量也往往需要將其轉換為相應模擬信號才能為執行機構所接受。這樣，就需要一種能在模擬信號與數字信號之間起橋梁作用的電路--模數和數模轉換器。
將模擬信號轉換成數字信號的電路，稱(chēng)為模數轉換器（簡(jiǎn)稱(chēng)A/D轉換器或ADC,Analog to Digital Converter）；將數字信號轉換為模擬信號的電路稱(chēng)為數模轉換器（簡(jiǎn)稱(chēng)D/A轉換器或DAC,Digital to Analog Converter）；A/D轉換器和D/A轉換器已成為信息系統中不可缺少的接口電路。
該數據處理系統首要的任務(wù)是將傳感器的信號經(jīng)過(guò)調理后進(jìn)行A/D轉換。為了實(shí)現高速、實(shí)時(shí)的數據采集轉換和處理，系統中A/D轉換模塊采用了TI公司的8位并行A/D器件TLC5510A[3-4],最高頻率可達20MHz,能實(shí)現實(shí)時(shí)的數據采集。該模塊采用單一+4V電源供電，正常工作時(shí)的最大功耗為150mW,適合便攜式儀器儀表使用。傳感器的信號通過(guò)TLC5510A的模擬量輸入引腳送入，利用DSP內部定時(shí)器來(lái)控制A/D采樣率，在每次產(chǎn)生定時(shí)器中斷時(shí)對數據進(jìn)行讀取，這樣可通過(guò)設置定時(shí)器的初始值來(lái)改變采樣率。圖2為A/D轉換接口電路圖，其中
為片選端，低電平有效，時(shí)鐘由DSP內部時(shí)鐘提供，送入A/D芯片的CLK引腳。轉換后的8位數字量經(jīng)電平轉換（A/D轉換器和DSP工作電壓不同）后直接送入DSP中，結合相關(guān)算法進(jìn)行數據處理。
2.2 數據處理系統FLASH引導加載[5]
由于系統用于便攜式儀器中，加電后要有獨立運行的能力，而所使用的DSP芯片內無(wú)永久性存儲器，所以系統運行時(shí)需進(jìn)行自舉引導。DSP為脫機運行提供了五種引導模式，分別是：主機端口（HPI）引導模式；串行EEPROM引導模式；并行引導模式；標準串行口引導模式；I/O引導模式。其中并行引導方式在這里被認為是最佳的，但是SPI EEPROM引導方式價(jià)格偏高，而并行引導方式則可以采用FLASH,因為FLASH種類(lèi)很多且價(jià)格較低，可以充分體現系統的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢，故該系統中采用并行引導方式實(shí)現程序的自舉引導加載。
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