基于DSP和CPLD的低功耗多路数据处理系统设计.doc

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1、基于DSP和CPLD的低功耗多路数据处理系统设计　　引言　　随着电子技术的应用和发展，数字信号处理内容日益复杂，同时，很多情况下要求整个系统具有低功耗的特点。为满足这种要求，DSP芯片设计技术也在向低功耗、高性能的方向发展。从处理速度来看，TMS320VC5502的运算能力已经达到了600MMACS，即每秒钟可以完成6亿次乘加运算。从功耗来看，TMS320VC5502内核电压只有1.26V，整个芯片的功耗也大大降低了。本文介绍了基于TMS320VC5502和CPLDXC95144的低功耗多路数据处理系统。　　模拟信号的输入经过50Hz陷波电路（滤除工频干扰）和信

2、号预选频电路。经过预处理的模拟信号作为ADC的模拟输入进行A/D变换，最后由DSP实现对数字信号的滤波处理。将CPLD和DSP技术相结合，利用CPLD编程的灵活性，来控制6路ADC的启动和停止，简化了整个硬件电路的设计，达到动态地选择采样通道的目的。同时将DSP处理后的数据发送到PC基于DSP和CPLD的低功耗多路数据处理系统设计　　引言　　随着电子技术的应用和发展，数字信号处理内容日益复杂，同时，很多情况下要求整个系统具有低功耗的特点。为满足这种要求，DSP芯片设计技术也在向低功耗、高性能的方向发展。从处理速度来看，TMS320VC5502的运算能力已经达到了

3、600MMACS，即每秒钟可以完成6亿次乘加运算。从功耗来看，TMS320VC5502内核电压只有1.26V，整个芯片的功耗也大大降低了。本文介绍了基于TMS320VC5502和CPLDXC95144的低功耗多路数据处理系统。　　模拟信号的输入经过50Hz陷波电路（滤除工频干扰）和信号预选频电路。经过预处理的模拟信号作为ADC的模拟输入进行A/D变换，最后由DSP实现对数字信号的滤波处理。将CPLD和DSP技术相结合，利用CPLD编程的灵活性，来控制6路ADC的启动和停止，简化了整个硬件电路的设计，达到动态地选择采样通道的目的。同时将DSP处理后的数据发送到PC

4、基于DSP和CPLD的低功耗多路数据处理系统设计　　引言　　随着电子技术的应用和发展，数字信号处理内容日益复杂，同时，很多情况下要求整个系统具有低功耗的特点。为满足这种要求，DSP芯片设计技术也在向低功耗、高性能的方向发展。从处理速度来看，TMS320VC5502的运算能力已经达到了600MMACS，即每秒钟可以完成6亿次乘加运算。从功耗来看，TMS320VC5502内核电压只有1.26V，整个芯片的功耗也大大降低了。本文介绍了基于TMS320VC5502和CPLDXC95144的低功耗多路数据处理系统。　　模拟信号的输入经过50Hz陷波电路（滤除工频干扰）和信

5、号预选频电路。经过预处理的模拟信号作为ADC的模拟输入进行A/D变换，最后由DSP实现对数字信号的滤波处理。将CPLD和DSP技术相结合，利用CPLD编程的灵活性，来控制6路ADC的启动和停止，简化了整个硬件电路的设计，达到动态地选择采样通道的目的。同时将DSP处理后的数据发送到PC，在PC上利用MATLAB和VC等工具对处理后的数据进行后端分析。本文主要介绍基于低功耗TMS320VC5502和CPLD的前端数据采集和处理系统。　　ADS7805简介　　ADS7805是一款具有16位量化精度的A/D转换芯片。它的基本组成结构包括16位精度的基于电容网络的逐次逼近

6、型ADC、采样保持电路、时钟、对微处理器的接口和三态输出。ADS7805的最高采样速率为100kHz，模拟信号输入范围为-10V~+10V，5V单电源供电，最大耗散功率为100mW。　　ADS7805为5V单电源供电，输出的数据位为‘1’时，电平值为5V，而DSP芯片的I/O电压采用的是3.3V逻辑电平，因此，还需要在ADS7805的数据输出端加上电平转换芯片，设计时选用了74ALVC164245，它可以将5V电平转换为3.3V，也可以将3.3V转换为5V。　　硬件接口电路设计　　从硬件角度来看，DSP完成滤波运算的核心工作，而整个系统的控制核心是CPLD，DS

7、P对6路A/D采样的操作是由CPLD产生控制信号，控制着ADS7805的采样触发信号、6个ADC的复用和解复用，以及5V转3.3V电压转换芯片74ALVC164245的选通等。CPLD和DSP的时钟输入采用30MHz有源晶振。CPLD、DSP、ADC和电平转换芯片之间的接口电路如图1所示。　　　　图1DSP、CPLD与ADC接口电路图　　DSP利用片选信号、地址信号、读写使能信号向CPLD发出指令，CPLD根据DSP的指令向6个ADS7805发出控制信号，启动芯片进行采样并控制DSP完成对数据的读取。由于ADS7805输出的数据要通过电平转换芯片，CPLD还需要

8、控制74ALVC1642