CCD物體重量實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監測的研究
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信號經(jīng)過(guò)預處理后，還不能被DSP所接受。需要把信號進(jìn)行A/D數據轉換，在A(yíng)/D轉換時(shí)采用TI公司的A/D芯片TLC5510,它是一種高速A/D轉換器。A/D轉換是在DSP的控制下進(jìn)行的。TLC5510的工作特點(diǎn)是：當采樣時(shí)鐘為高電平時(shí)，A/D轉換器處于跟蹤狀態(tài)；時(shí)鐘下降沿時(shí)，輸入信號被保持，A/D轉換器進(jìn)入轉換狀態(tài)，轉換數據延遲2.5個(gè)時(shí)鐘周期后在時(shí)鐘上升沿輸出。這樣對于A(yíng)/D采樣，每一個(gè)時(shí)鐘到來(lái)時(shí)就會(huì )有采樣數據輸出。因此TLC5510除了數據線(xiàn)外，就包含一個(gè)輸出允許（
）接口信號。對于一個(gè)數據采樣系統關(guān)鍵的是地址產(chǎn)生電路和采樣時(shí)鐘產(chǎn)生電路，傳統的采樣大多是借助于邏輯芯片來(lái)分別實(shí)現這兩部分電路。而這里引入軟件采樣的概念，即利用軟件編程的方法來(lái)分別產(chǎn)生A/D采樣所需的時(shí)鐘脈沖和地址信號?？刂撇蓸拥闹噶钊缦拢?本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195652.htmRPT 每行采樣點(diǎn)數
WRITA Smem
本系統采用TMS320C5409為核心的數據處理系統。TMS320C5409是16bit定點(diǎn)DSP，它使用改進(jìn)的哈佛結構，具有專(zhuān)用的硬件邏輯的CPU、片內存儲器、片內外圍設備以及一個(gè)高度專(zhuān)業(yè)化的指令集。在運算過(guò)程中，DSP以中斷方式讀取A/D采樣結果。整個(gè)系統是CCD傳感器光采樣與A/D數據采集、DSP數據處理三級流水線(xiàn)結構。所采用的CCD有效光敏元數為2048，驅動(dòng)時(shí)鐘選為1MHz，CCD光積分周期T至少需要2。084ms。CCD是串行輸出，DSP是成組使用數據，所以要設置數據緩沖區存放AD采樣數據。數據存儲器中要劃出兩塊緩沖區分別進(jìn)行數據采樣與處理，緩沖區的切換通過(guò)軟件實(shí)現，即當其中一塊進(jìn)行AD采樣，同時(shí)另一塊對前一時(shí)刻的AD轉換數據進(jìn)行數據處理。
四、數據處理
在數據處理中，CCD傳感器分奇偶場(chǎng)輸出電信號，首先將它存到先入先出（FIFO）緩沖器，DSP從FIFO中取數字信號時(shí)，就可以實(shí)現數據的實(shí)時(shí)處理。一個(gè)目標通常覆蓋了連續幾行上的像元，每個(gè)目標在覆蓋行上的起始位置和連續幾個(gè)像元處的強度值已存在FIFO中。實(shí)時(shí)算法每次只需FIFO中連續兩行的目標信號，比較當前行和前一行上目標起始位置和終止位置，即可確定一個(gè)目標的構成是剛開(kāi)始還是在繼續或是已完成，直到所有行數據處理完畢，這樣所有目標像點(diǎn)的坐標就計算出來(lái)了。算法流程圖如圖3所示。它們的重心坐標公式如下：
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Xc，Yc為二維重心坐標；Xi，Yi為第i個(gè)像元的序號；Vi為第i個(gè)像元對應的信號幅值。
DSP采用重心算法對目標位置y′進(jìn)行計算時(shí)，AD采樣選用8bit的AD芯片，系統檢測精度可達到1μm以下?？梢?jiàn)系統誤差非常小，測量很準確。
五、總結
本系統硬件簡(jiǎn)單，功能強大，接口方便。高速的A/D轉換器的采樣速率也很容易用軟件來(lái)控制，DSP系統運行速度高、編程很靈活、穩定性好、可重復性好、集成也方便，特別是所采用的重心算法，具有算法簡(jiǎn)單，運算速度快等優(yōu)點(diǎn)。本系統不僅可以應用于測量橋梁載重，而且還可應用于測量運動(dòng)物體（煤車(chē)、火車(chē)等），具有較高的測量精度和實(shí)時(shí)性。
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