本科毕业设计论文--江苏大学dsp大报告同步数据采集系统的设计.doc

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1、江苏大学《DSP应用技术》论文题目：同步数据采集系统的设计专业班级：电气1031学生姓名：许爱文学生学号：3130501044完成日期：2016/11/5电气信息工程学院基于TMS320F2812同步数据采集系统的设计摘要为了实现高速同步数据采集，本文介绍了一种基于TMS320F2812 DSP芯片与AD转换芯片ADS8365构成的高速、并行高精度数据采集系统，主要内容包括两种芯片功能的介绍、硬件接口电路的设计及相关软件设计等。关键词TMS320F2812；数据采集；同步采样；ADS8365一、概述电力拖动控制系统中的电压、电流及转速信号采样的准确性和实时性，对控

2、制系统的精度有很大的影响。在“无刷双馈电机控制系统”课题的研究中，采用Tl 公司的TMS320F2812芯片作为控制器，该芯片的ADC模块只能同时对两路信号并行采样，而在“无刷双馈电机控制系统”中要控制能量的双向流动，即要对整流侧、逆变侧和中间直流环节的多路电压、电流及转速信号进行实时采样，显然直接用F2812芯片的ADC模块无法保证采样的同步性。为了实现同步采样功能，本文在硬件上采用了带同步信号发生电路的同步采样芯片，即使用美圉德州仪器公司推出的ADS8365芯片与TMS320F2812芯片构成采样控制系统。ADS8365有六路高速同步采样通道，用两片即可以满足

3、本系统的要求。本文介绍ADS8365芯片和TMS320F2812芯片功能和特点的基础上，详细阐述了一片ADS8365和TMS320 F2812的硬件接口电路和软件编程方法，并对两片ADS8365扩展方法进行了简要的介绍。 二、软硬件准备1、TMS320F2812芯片介绍 TMS320F2812芯片足高性能32位定点DSP，采用1.8V的内核电压，3.3 v的外围接口电压，最高频率150 MHZ，指令周期为6.67ns，片内有18K的RAM和128K高速Flash，事件管理器EVA和EVB包括通用时钟、PWM信号发生器等。该芯片可广泛应用于电力系统控制、电力转换以及

4、通信设备、工业自动化、电机控制以及工业现场控制等。性能如下表： 表1 F2812芯片说明微处理器最大时钟频率时钟周期指令周期指令时间F2812150MHZ6.67ns1、2个时钟周期6.67ns2、ADS8365芯片介绍 ADS8365是一种高速、低功耗、同步采样转换器件，它足16位高速并行接口的模数转换芯片。每片ADS8365由3个转换速率为250ksps的ADC构成，每个ADC有2个模拟输入通道，每个通道都带有采样保持器，3个ADC可组成3对模拟输入，可对其中的输入信号同时采样保持。另外，该芯片采用+5V工作电压，最大采样吞吐率可高达5MHz，并带有80 dB

5、共模抑制的全差分输入通道以及6个差分采样放大器。引脚内部还带有2.5V电压接口，可用以提供基准电压。由于6个通道可以同时采样，因此很适合用于需同时采集多种信号的应用场合。 ADS8365的6个模拟输入通道叮分为三组，分别为A、B和C组。每组都有一个保持信号(分别为HOLDA、HOLDB和HOLDC) ，用于启动各组的A／D转换。6个通道可以进行同步并行采样和转换。当ADS8365的HOLDX保持20ns的低电平后开始转换。当转换结果被存入输出寄存器后，引脚EOC的输出将保持半个时钟周期的低电平，以提示TMS320F2812处理器进行转换结果的接收，处理器通过置RD

6、和CS为低电平使数据通过并行输出总线读出。图1 ADS8365时序图3、CCStudio调试一个项目的步骤 (1) 连接目标板debug——connect； (2) 打开工程项目，调试代码project——open； (3) 创建目标文件project——(re)build(F7)；(4) 加载目标代码File——load program(Ctl+L)； (5) 运行程序Debug——run(F5)。 三、系统总体方案在现代通信系统中, 通信电源对于确保通信系统运行的稳定性和可靠性，显得尤为重要，对于电源的监测和控制是通信系统中一个重要的环节。 在通信电源的监测系

7、统中不但要对线路中的电压量、电流量、供电频率以及开关量的状态进行监测，而且还要计算出线路的有功功率、无功功率、功率因数以及电网中的谐波分量。在数据采集时要保证对电压信号、电流信号同步进行采样，以保留接收到的各路信号之间的相位信息，从而在随后的处理中解算出各路信号之间的时延关系。图2 系统总体构成系统数据采集处理工作过程是：外部输入信号通过信号调理模块进入A/D转换模块，转换后的数据经同步串口MCBSP进入DSP，通过DSP片内集成的DMA通道，将数据读入缓存，当缓存内数据数量达到处理要求，DSP产生中断，对数据进行处理保存。通过DSP的DMA技术和中断技术实现数据

8、边采集边运