基于DSP28335的飛控計算機DAC擴展電路設計

　　unsigned int*DAOUT1=(unsigned int*)(0x004000;

　　*DAOUT1=daout_w[0];

　　上例中，首先為DAOUT1通道定義一個(gè)指針變量，指向該通道所分配的地址，也就是0x004000;數組元素daout_w[0]存放該通道參與轉換的數字量。DSP執行上述寫(xiě)指令時(shí)，XINTF的地址總線(xiàn)會(huì )送出0x004000，將DAOUT1通道選通，工作于直通模式;控制信號XR/W會(huì )送出低有效脈沖，使能本次寫(xiě)操作;數據總線(xiàn)會(huì )送出daout_w[0]里存放的數字量。至此，DAOUT1通道的刷新操作全部完成。

　　4.2 轉換通道數據回讀的程序設計

　　數據回讀功能是DAC7725N芯片的特色之一。DAC7725N允許在轉換過(guò)程中讀出當前正參與轉換的數字量，DSP據此可以獲取所有D/A轉換通道輸出的模擬信號的幅值，而無(wú)需使用額外的傳感器和A/D轉換電路。與數據給定(刷新)操作類(lèi)似，數據回讀操作只需從相應的端口地址讀出數據即可。以DAOUT1通道為例，給出示例代碼如下：

　　daout_r[0]=*DAOUT1;

　　上例中，存入數組元素daout_r[0]中的數據，即是該通道當前正在參與轉換的數字量。DSP執行上述寫(xiě)指令時(shí)，XINTF的地址總線(xiàn)會(huì )送出0x004000，將DAOUT1通道選通;控制信號XR/W保持高電平，使能本次讀操作;DAC7725N將該通道當前正參與轉換的數字量送至數據總線(xiàn)，供XINTF讀取。至此，DAOUT1通道的數據回讀操作全部完成。

　　5 系統性能驗證

　　D/A轉換通道在飛行控制系統中負責給出代表舵面位置的模擬信號。刷新速率不低于50 Hz，精度不低于200 mV。圖7是DAC擴展模塊實(shí)物圖。

　　D/A轉換通道的驗證方案設計如下：

　　每一路D/A轉換通道均要求輸出正弦波信號，使用定時(shí)器定時(shí)刷新的方式，將定時(shí)器的定時(shí)周期設為1 ms，刷新頻率可達1 000 Hz;將-10～+10 V的輸出幅值離散為1 000個(gè)點(diǎn)，這樣，理論上的轉換精度可達20 mV;用示波器實(shí)時(shí)監測每一通道的輸出信號，看輸出正弦波的頻率是否穩定為1 000 Hz，波形是否有明顯的異常抖動(dòng)，每隔一段時(shí)間讀取正弦波的振幅值，從而驗證在1 000 Hz的刷新頻率下，轉換精度是否滿(mǎn)足要求。參考以上論述，先以通道E—D/A1參與測試，結果顯示，E—D/A1通道能夠輸出預期的正弦波信號，證明此D/A轉換通道能正常工作。剩余7通道也按相同方式驗證，在確知所有的D/A通道已調通之后，對各通道的轉換精度進(jìn)行了靜態(tài)測試，測試方案如下。

　　在程序中向每路D/A轉換通道寫(xiě)入相同且固定的數字量，并以20 ms為周期進(jìn)行刷新。使用高精度直流電壓表對各通道輸出的模擬信號進(jìn)行測量。由于數字量固定且已知，可由相關(guān)公式計算得到理論上輸出模擬量幅值，將其作為基準參考與實(shí)際測得的模擬信號幅值進(jìn)行比較，可較為準確地得到各路D/A轉換通道的轉換精度。測試結果表明，所有D/A轉換通道精度能夠達到5.8 mV，可滿(mǎn)足無(wú)人機飛行控制系統的應用需求。

　　6 結論

　　文中以DSP作為中央處理單元(CPU)，使用兩片DAC7725N擴展得到8路模擬量輸出通道。DSP使用XINTF接口實(shí)現對DAC7725N的驅動(dòng)，驅動(dòng)程序簡(jiǎn)單，接口邏輯可靠。使用CPLD實(shí)現DSP與TL16C754之間的接口邏輯，簡(jiǎn)化了電路設計，進(jìn)一步提高了系統的可靠性。實(shí)驗證明，所有D/A轉換通道在1 000 Hz的刷新頻率下，精度能夠達到5.8 mV，完全能夠滿(mǎn)足飛控系統實(shí)際應用的要求。