试论基于dsp的新型频率监控系统的开发研究

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1、中南大学硕士学位论文基于DSP的新型频率监控系统的开发研究姓名：肖云凤申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：桂卫华20040501摘要近年来，随着石英晶体在电子技术领域越来越广泛的应用，我国石英晶体行业迅速发展，但用于晶体生产过程中的高精度频率监控设备基本上依赖进口，且价格昂贵，这与国内晶体制造业对高精度频率监控设备不断增长的需求相矛盾，大大制约了国内晶体制造业的发展。本文阐述了一种基于DSP的新型频率监控系统的开发研究，该系统能在线检测石英晶片在研磨过程中的不断变化的频率，自动控制晶片研磨厚度。以往的进口频率测控仪器都采用低速8位单片机作为控制核心，本系统首次采用

2、数字信号处理器DSp代替单片机为控制核心，同时，应用了PLL锁相环构成扫描频率信号源。DsP芯片选用c2000系列的1MS320F240，主要完成频率响应信号的采集、频率测试和过程监控逻辑信号的产生、晶片频率及频差的计算、频率设定和显示、人机接口信号处理等任务；PLL锁相环路部分主要由鉴相器、环路滤波器、电压控制振荡器构成，产生稳定连续的频率扫描信号，它是本系统的关键电路。论文首先在系统总体结构设计中介绍了DsP芯片、锁相环技术及可编程逻辑器件这些基础知识，然后全面系统的论述了本系统的硬件设计方案、工作原理和软件应用程序设计，并介绍了一些抗干扰措施，最后为加强系统的抗干扰性提出了

3、将非全数字PLL用全数字PLL(DPLL)代替的改进意见。实验证明，本系统可获得满意的测量控制效果，可实现石英晶片研磨过程自动化。关键词DSP，频率监控系统，石英晶片，PLL锁相环AbstractWjththequartzcrys列’sbroaderapplicationinmefieldofelectron，Homequartzcry啦lindustrydeveIopsrapidly．while，hi曲lyprecision疗equencymeasurea11dcontrolapparatusesusedinproducingprocessaredependedonimponb

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5、bingon1inea11dcancontrolautomaticalIymembbingthickness．Oldimportedapparatuses’controlcoreareall8bitlow—speedSCM，now，DSP(DigitalSignaIProcessor)isadoptedascoreinsteadofSCMin缸snewSystemfirstIyandPLLis甜soad叩tedtomakeupof厅equency—scanningpart．TMS320F240isaDSPCMoSchip泌C2000series．Thischipcancollec

6、tfrequencyrespondsignals，canproducef‘requencymeasureandcontrollogicalsignals，canca王culatewafer’sresonancefrequencyandfrequencydi疏rence，callenactanddiSplay矗equency，a11dcanprocesssignalsfromkeyboard．ThePLLpan，madeofPD，LoopFilter，VbhageCon廿olOscillator，ismekeycircuitofthesystemtoproducesteadyand

7、continuous矗equencyscanningsignal．Thisp印erfirstIyintroducesthebasicl(110wledgeofDSPCMOSchip、PLLaIldPrograIll】nableLogicDevicesinthesystemwholef}锄edesign，t王1endiscussesthehardwaredesignplan、workprjnciplesandapplicationsofhvaredesigngenemUyandby