基于dsp的两相流计量系统研制

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文基于DSP的两相流计量系统研制姓名：马庆平申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：郑金吾;耿艳峰20060401基于DSP的两相流计量系统研制马庆平(控制理论与控制工程)指导教师：郑金吾(教授)，耿艳峰(副教授)摘要气田井口湿气计量是一项技术难题。课题组已研制出了基于PC机和数据采集卡的井口两相流计量系统，但成本高，功耗大，且不便于运输。为此，本文基于数字信号处理器的特点对两相流计量系统进行研究并提出了一种解决方案。本文首先对两相流计量系统理论及其关键技术进行了概括和论述，在此基础上完成了以DS

2、P为核心处理器的硬件架构的搭建和各种核心芯片的选型：其次构建了以TMS320VC5402为核心处理器的最小硬件系统和详细介绍了各子功能系统的硬件设计，其中重点设计实现了数据采集、液晶显示、键盘设定和USB接口模块的硬件电路，在设计过程中对DSP的控制功能进行了深入的研究，从而提高了系统的集成度；然后依据模块化编程的原则对软件进行了设计，数据采集模块改变了传统的以CPU控制的数据采集模式，而采用DMA控制器来辅助进行采集，大大提高了系统效率，将液晶显示模块的双屏显示软件化为单屏显示，从而方便了使用，另外，在目前USB主机大多基于PC的W'm

3、dows操作系统，源代码不公开的情况下，设计并调试通过了复杂的基于DSP的USB主机协议和FATl6文件系统；最后给出了系统在调试过程中出现的问题和解决方法，对今后继续完善系统具有一定的参考价值。关键词：通用串行总线，数据采集，流量计，数字信号处理器-Ⅱ．DevelopmentofTwo-phaseFlowMeasuringSystemBasedonDSPMAQing-ping(ControlTheoryandControlEngineering)DirectedbyProfessorZHENGJin-wu，AssociateProfes

4、sorGENGYah·fengAbstractMeasuringaflowofwetgasisadifficulttechnicalquestioningasfield．Atpresent。thesystemthatisusedtomeasuringflow谢tllamajoramountofgasandlessthan10％liquid(byvolume)hasbeendeveloped，butthecomputationpartreliesonPCanddataacquisitiondevicewhichcostalot，haveag

5、reatpowerdissipationandalehardtocarry．Inconsequenceofthisstatus，consideringthatDSPplaysanimportantroleinthedigitalfield，thispaperresearchesintotwo-phaseflowmeasuringsystembasedonDSPandpresentsasystemsolutionofit．Firstly,thispapersummarizesanddissertatesthetheoryandkeytech

6、nologiesoftwo—phaseflowmeasurementandgivesthehardwarestructureswitllDSPservingascentralcontroller,thenthemininlunlhardwaresystemthatsupportsTMS320VC5402workingisbuiltandthehardwareimplementationoffunctionsubsystemisdescribedindetail，layingemphasisonthefollowingmodulehardw

7、arecircuitdesign：dataacquisition,LCDdisplayandUSBinterface．Afterwardsthesoftwareisdesignedaccordingtotheprincipleofblockingprogram．Fordataacquisitionmodule，DMAcontrollerinsteadofCPUisadoptedtoassistacquiringdata，SOthattheefficiencyofthesystemisgreatlyimproved．Atthesametim

8、e，underthe．IIT．conditionthatUSBhostisbasedonWindowsoperatingsystemandW'mdowsSOUrCecodeisnotavail