数字式汽车转速及定置噪音测量仪的软件设计.pdf

数字式汽车转速及定置噪音
测量仪的软件设计
邱建
(工程技术学院)

摘要:数字式汽车转速及定置噪音测量仪是一种新型的测量仪器。本文介绍了该仪器的总
体软件的功能、设计思路、设计工具、状态分析和主要程序模块的流程。
关键词:汽车转速噪音 DSP 单片机软件设计

引言
基于 DSP 技术的数字式汽车转速及噪声测量仪是一种新型的噪音测量仪器。它具有传
统声学测量中最基本而又最常用的测量声级的功能,同时又能实时给出汽车发动机的转速。
噪音测量是基于快速傅立叶变换(FFT),按照 A 计权测量声音的声压级、声功率级,
最终得出汽车的 A 计权噪音级。
转速的测量是基于汽车的噪音中包含有汽车发动机进排气的声音成分,测量发动机进排
气发出声音的基频,从而得出发动机的转速值。
数字式汽车转速及噪声测量仪的硬件由以下几部分组成:模拟部分(用于信号的拾取和
预处理);A/D;数字信号处理器(DSP)
前置放大、滤波
FLASH
TMS320VC33;单片机 AT89C51;闪速存储器
拾音器
前置放
大、滤波 ADC TMS320VC33 29F040;静态存储器(SRAM)CY7C1021V;


SRAM
液晶显示器(LCD);RS232 电平转换芯片
MAX813 MAX3221;看门狗芯片 MAX813;电源芯片

RESET AT89C51 LCD TPS767D318 等。结构如图 1 所示。


电源芯片其中,32 位的浮点数字信号处理器是该
TPS767D318 TXD
KEY RS232 测量仪的核心部件。它是美国 TI 公司 TMS320

RXD 系列第三代 DSP 的一个新成员。
图 1 测量仪的硬件结构本设计的任务是编写出单片机 AT89C51
和数字信号处理器 TMS320VC33 的嵌入式总
体软件,调用测量运算程序,使该仪器的硬件能完成预定的功能。

1 软件的功能
。测量仪在上电后,要检测硬件是否能正常工作。比如扩展 RAM 是否正常,
AD 转换是否准确等。。测量之前将发动机的冲程数和缸数
等输入给测量仪,测量结果在 LCD 中显示出来。测量的工作方式有两种,一种是点测,另
一种是连测。 PC 机。为了保存、打印测量结果,测量仪可以通过
RS232 串行口将测量数据及测量结果传到 PC 机。传送到 PC 机的数据有两种,一种是采样
数据,另一种是对采样数据进行 FFT 转换得到的频谱数据。

2 设计前的考虑
两个 CPU 的同步问题
该仪器用了两个 CPU,一个是单片机 AT89C51,一个是数字信号处理器 TMS320VC33。单
片机的任务是控制系统的按键输入、管理 LCD 的显示、启动 TMS320VC33、选择前置放大滤
1
波通道及与 PC 机的通信。TMS320VC33 的任务是控制 AD 的工作和运算。两个 CPU 需要密切
配合好才能完成预定的功能。由于两个 CPU 采用不同的晶振,而且他们的速度相差很大,所
以他们之间的通信