DSP在六自由度電磁跟蹤系統中的應用
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由六自由度電磁跟蹤系統的原理，為了得到系統接收矩陣Y，DSP系統要同時(shí)采集四路模擬信號：T，Rx ，R y，Rz ，而每一路的信號都是時(shí)分復用的。因此要求系統能準確區分每一路每個(gè)時(shí)間段的數據，然后計算出每一段數據的幅度，將其發(fā)送到計算機。DSP數據采集系統的硬件結構如圖3所示。
四路模擬信號由兩片A／D同時(shí)進(jìn)行采樣，采樣得到的數字比特流通過(guò)FIFO緩存后有序地傳送到DSP芯片，DSP快速地對采集來(lái)的數字信號進(jìn)行計算，最后將計算結果通過(guò)異步串行接口傳送到計算機。各器件之間的時(shí)序配合由CPLD來(lái)控制。
2．1 DSP外圍電路及通信接口的設計
本系統所采用的TMS320VC5416是TI公司推出的一款低功耗高性能16位定點(diǎn)DSP，具有160 MIPS 的指令執行速度，片內集成有128 K×16 bit的RAM 和16 K×16 bit的ROM。它的外圍電路主要包括時(shí) 鐘，電源，復位以及外程序存儲器。本系統采用外部時(shí)鐘，電源和復位采用TI公司的專(zhuān)用芯片TPS73HD301。
由于TM320VC5416無(wú)片內FLASH，因此系統采用M29w8O0DT作為程序存儲器，系統上電后，DSP內部 引導程序把M29W800DT 中的工作程序加載到片內SRAM ，提高程序執行效率。 系統通信電路包括并行通信和串行通信兩部分。
由于TMS320VC5416片內沒(méi)有UART端口，要實(shí)現 和計算機的串行數據通信，系統采用了ST16C550，通過(guò)IO訪(fǎng)問(wèn)ST16C550來(lái)實(shí)現與主機的串行通信。 系統中FI ASH，F1FO，ST16C550通過(guò)CPI D分別映射到DSP的數據空間和IO空間，DSP與他們的 通信主要通過(guò)16位的外部并行數據總線(xiàn)。因此用到的DSP的外部接口主要有16位地址總線(xiàn)，16位數據總線(xiàn)和一組用于訪(fǎng)問(wèn)片外存儲器與I／0端口的控制信號。
2．2 A／D與DSP的接口設計
AD7862是AD公司推出的高速、低功耗、雙極性12位的A／D轉換芯片，其中包含了兩個(gè)獨立的快速 ADC模塊(允許同時(shí)采樣和轉換兩路信號)，4路模擬輸入信號，2．5 V的內部電壓基準以及12位的高速并 行接口，最高采樣率達250 kHz。
系統要求對4路頻率為16 kHz 的模擬信號進(jìn)行同時(shí)采樣，采樣時(shí)不 能有相位差。AD7862雖然有4路模 擬輸入通道，然而內部只有兩個(gè) ADC，即每片A／D只能同時(shí)采樣兩 路模擬信號，因此系統中采用了兩 片AD7862來(lái)完成對模擬信號的采 樣[3]。A／D與DSP接口如圖4所 示。
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