基于dsp的现场总线控制系统系列

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1、0基于DSP的现场总线控制系统现场仪表的设计摘要当今世界已进入信息吋代，信息技术成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术;仪器仪表是对物质世界的信息进行测量与控制的基础手段和设备，是信息产业的源头和组成部分。现代仪器仪表的发展水平是国家科技水平和综合国力的重要体现，仪器仪表的制造水平反映出国家的文明程度。为工业向动化技术工具的向动化仪表与控制装置，在岛新技术的推动下，正跨入真正的数字化、智能化、网络化的时代。近年来，各种高新技术迅猛发展，特别是微电子、微机械、新材料和新工艺的发展，及计算机、通信技术的广泛应用，正在彻底改变着自动化仪表的本质及其工作原理，进而实现传统仪表不

2、可能完成的全新更佳功能，智能仪表也随之产生。智能仪器是计算机技术与测足仪器相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测仪器，由于它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用。本文首先介绍了工业仪表的发展概况及其智能化的特点，随后对仪表的硬件设计进行了详细介绍，包括主板和1/0板两部分，具体设计主要包括电源电路、EEPROM电路、通信电路、模拟量、频率量和数字量接口电路等。由于TMS320F2812的主频达到150MHZ，所以必须考虑电路的速设计以及模拟和数字浞合设计问题，从而根裾不同环境及不同客户要求可以实现不同类型的仪表，也使仪表具有更好的应用前景

3、和发展空间。第一章绪论近几年来，随着社会科技的进步，工业仪表在现实生活屮发挥着越来越重要的作用，而仪表的硬件依托也产生了质的飞跃，由传统的单片机发展到了功能更为强大的DSP,随之而来的技术革新也倍受人们的关注。1.1工业仪表概述当今世界己进入信息吋代，信息技术成为推动科学技术和国民经济高速发展的关键技术;仪器仪表是对物质世界的信息进行测量与控制的基础手段和设备，是信息产业的源头和组成部分。现代仪器仪表在当今社会的重要作用怎样评估都不为过。在工业生产中，仪器仪表是“倍增器”。在现代化大生产中，如果没有只占企业固定产小部分的各种测量与控制仪器仪表的正常运行，发电广、炼油厂、化工厂

4、、钢铁厂等各种现代化企业都不能维持定的生产，更不会创造巨额的产值。在科学研宂中，仪器仪表是“先行官”。近年來我国航天科技事业发展神速成就骄人，一个重要原因是抓住并解决了测量与控制这个必须先行的关键技术。在重大科技攻关项n屮，儿乎一半是研究和制作专用测量与控制仪器设备。在军事上，仪器仪表是“战斗力”。聂荣臻元帅当年领导研制两弹一星时曾深刻地指出，必须抓好三件大事:一是新材料，二是仪器仪表，三是大型试验设备。离开现代仪器仪表，就没有两弹一星。现代武器装备，几乎无一不配备相关的测量控制仪器仪表。此外，现代仪器仪表还发挥出“物化法官”的重要作用。在检查产品质量、监测环境污染、查服违禁

5、药物、识别指纹假钞等各种判案过程屮，现代仪器仪表都成为不可或缺的最具权威的“物化法宫”。因此，现代仪器仪表的发展水平是国家科技水平和综合国家力的重要体现，仪器仪表的制造水平反映出国家的文明程度。1.2工业仪表的分类自动化工业仪表分类方法很多，根据不同原则可以进行相应的分类。例如按仪表所使用的能源分类，可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表（很少见）;按仪表组合形式，可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置；按仪表安装形式，可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表;根据仪表有否引入微处理机（器）又可分为智能仪表与什:智能仪表。根据仪表信号的形式可分为模似仪表和数字仪表。本论文提

6、到的仪表便是一种智能仪表。2.1DSP系统构成一个典型的DSP系统。输入信号可以有各种各样的形式。例如，它可以是麦克风输出的语咅信号或是电话线来的已调数据信号，可以是编码后在数字链路上传输或存储在计算机里的摄像机图像信号等，输入信号转换力模拟样值，之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形。当然DSP系统模型是一个典型模型，但并不是所有的DSP系统都必须具有模型屮的所有部件。如语音识别系统在输出端并不是连续的波形，而是识别结果，如数字、文字等;有些输入信号本身就是数字信号因此就不必进行模数变挽了。2.2可编程DSP芯片DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数

7、字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：1.采用硬件乘法器，在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。2.改进的哈佛结构，程序和数据空间分开，可以同吋访问指令和数据。3.片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。4.快速的中断处理和硬件I/O支持。5.采用特殊的DSP指令。6.良好的并行运行特性；DSP芯片可以按照下列三种方式进行分类1.按基础特性分这是根据DSP芯片的工作时钟和指令类型來分类的