基于dsp（数字信号处理器）数据采集电路设计.doc

学号 09750208
DSP原理及应用课程设计
设计说明书
基于DSP数据采集电路设计
起止日期: 2012 年 12 月 17 日至 2012 年 12月 22 日
学生姓名
王永健
班级
09电气2班
成绩
指导教师(签字)
控制与机械工程学院
2012年 12 月 22 日
天津城市建设学院
课程设计任务书
2012 —2013 学年第一学期
控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业 09电气2 班级
课程设计名称: DSP原理及应用
设计题目: 基于DSP数据采集电路设计
完成期限:自 2012 年 12 月 17 日至 2012 年 12 月 22 日共 1 周
设计依据、要求及主要内容(可另加附页):
一、课程设计的目的
通过本课程设计,锻炼学生查阅资料、方案比较、运用知识的能力。使学生掌握C54系列DSP 芯片的结构、原理和典型应用,并且能够熟悉DSP的开发流程和基本的设计方法,既巩固所学的基础理论知识, 又为学生日后从事开发设计奠定基础。
二、课程设计的内容及要求
选择合适的器件,了解元器件的工作原理,进行数据采集电路设计,完成
1、硬件电路设计
2、编写A/D数据采集程序。
3、书写设计说明书
三、参考资料:
1、吴冬梅张玉杰北京大学出版社 DSP技术及应用
2、戴明桢周建江北京航天航空大学出版社 TMS320C54X DSP结构、原理及应用
3、王安民陈明欣清华大学出版社 TMS320C54X XDSP实用技术
4、:西安电子科技大学出版社
指导教师(签字):
教研室主任(签字):
批准日期: 2012 年 12 月 22 日
目录
一、摘要: 3
二、基本理论 4
三、选择芯片 5
1、TMS320c5416 5
2、DAC7625 5
3、AD7864 5
四、硬件结构及其工作原理 6
1、元器件工作原理 6
(1) AD7864 6
(2) TMS320c54硬件结构 8
2、DSP与AD7864的接口电路 9
3、DAC7625与TMS320VC5416接口设计 10
五、A/D数据采集程序设计 12
1、程序设计思想 12
2、程序流程图 12
六、心得体会 13
参考文献 14
一、摘要:
通过利用TI公司的TMS320c5416和DAC7625相组合连接成的数据采集系统和AD7864,利用A\D、I/O口等方面知识,组成DSP数据采集电路。利用c语言编程设计A/D数据采集程序,从硬件和软件两个方面的设计进行阐述,介绍了存储器模块、A/D、D/A模块以及接口等硬件电路和TMS320c54x02 DSP软件开发流程进行了分析研究和设计。在采集信号时需要前向通道AD输入和后向通道通道DA使DSP芯片和实际系统连接起来,最终形成了数据采集系统。
关键字:AD7864,TMS320c5416,DAC7625,数据采集
二、基本理论
数据采集:由于一个模拟信号在时间上是连续的,而数字信号要求在时间上是离散的,这就要求系统每经过一个固定的时间间隔对模拟信号进行测量。这种测量就叫做采样。这个时间周期就叫做采样周期,它的倒数称为采样频率。
采样频率满足采样定理:对于一个模拟信号,如果能够满足采样频率大于或等于模拟信号中最高频率分量的两倍,那么依据采样后得到的离散序列就能够没有失真地恢复出模拟信号。
量化:所谓量化就是把采集到的数值送到量化器(A/D转换器)编码成数字,每个数字代表一次采样所获得的声音信号的瞬间值。量化时,把整个幅度划分为几个量化级(量化数据位数),把落入同一级的样本值归为一类,并给定一个量化值。量化级数越多,量化误差就越小,声音质量就越好。目前常用量化数据位来表示量化级,例如数据位为8位,则表示个量化级,最高量化级有个(65536个)等级。量化过程存在量化误差,反映到接收端,这种误差作为噪声再生,称为量化噪声。增加量化位数能够把噪声降低到无法察觉的程度,但随着信号幅度的降低,量化噪声与信号之间的相关性变得更加明显。
编码:将取得的量化数值转换为二进制数数据的过程,把数字数据转换成某种数字脉冲信号常见的有两类:不归零码和曼彻斯特编码[5]。
DSP的含义:数字信号处理强调的是对以数字形式表现的信号进行处理的理论和方法。(包括采集,变换,滤波,估值,增强,压缩,识别等处理过程)。数字信号处理器强调的是通过专用集成电路芯片,利用数字信号处理的理论,在芯片上实现某种数字信号处理的算法。DSP技术是指利用专用或通用数字信号处理芯片,通过数字计算的方法对信号进行处理
本系统通过选择合适的元器件组成数据采集系统。DSP系统的核心部分是DSP