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1、第29卷第2期电子测量技术数据采集2006年4月ELECTRONICMEASUREMENTTECHNOLOGY基于双口RAM的数据采集系统设计孙爱东金宁德赵鑫(天津大学电气与自动化工程学院天津300072)摘要:文中主要介绍了油水两相管流测量装置中数据采集模块的设计。此模块由MSP430F149单片机和TMS320VC5402DSP芯片构成双处理器系统,由单片机负责数据采集及与上位机通信,DSP负责相关运算以测量混合流体轴向相关速度,利用双口RAM实现两种处理器之间的数据共享与通信;并采用16位并行引导方式实现了DSP芯片的程序上电自举加载。整个系统设计简明
2、,对DSP结合单片机的双处理器系统设计有一定的借鉴意义。关键词:数据采集MSP430单片机DSP双口RAMDesignofdataacquisitionsystembasedondual2portRAMSunAidongJinNingdeZhaoXin(SchoolofElectricandAutomationEngineering,TianjinUniversity,Tianjin,300072)Abstract:Thedoubleprocessordataacquisitionsystembasedondual2portRAMisintroducedin
3、thispaper.Itisadouble2kernelsystemcomposedofMSP430singlechipandTMS320VC5402DSP,inwhichthesinglechipinchargeofdataacquisitionandcommunicationwiththePC,thecorrelationalgorithmisaccomplishedbytheDSP.Dual2portRAMwasusedtocommunicatebetweensinglechipandDSP.Thesystemhassomevaluesinthedes
4、ignofdouble2microprocessorsystem.Keywords:dataacquisition,MSP430singlechip,DSP,dual2portRAM.口RAM芯片与DSP实现数据通信构成一个双处1系统设计理器数据采集系统,再利用单片机的串行口实现采在构建油水两相流测量系统的过程中,我们采集系统与上位PC机的通信。系统构成框图如图1用优化设计的电导式传感器测量垂直上升油水两相所示。流的相含率和轴向相关速度。对电导式传感器的输2采用双口RAM实现双处理器出电压信号进行采集和分析,需要构建工作可靠的数据采集模块。本系统利用DSP芯
5、片在运算速度数据通信上的优势在频域内进行相关运算以实现轴向相关速由430单片机采集的上下游电导传感器信号由度的测量,在进行系统人机接口、数据传输等功能DSP芯片实现相关运算,需要两个处理器间进行的设计时,如果单独使用DSP就会暴露其控制能数据通信与共享。选用双口RAMIDT70V25分别力不足的缺点,我们充分利用单片机MSP430F149连接单片机与DSP芯片。所选用的DSP芯片自带的ADC转换器实现信号的模数转换,通过双TMS320VC5402是16位数据总线宽度,正好与IDT70V25双口RAM相匹配。该DSP共有20根地址线,选低位的13根与双口RAM
6、相连,并通过328译码器将8×16的双口RAM安排在DSP片外数据空间的4000H到5FFFH范围内。具体的硬件设计如图2所示。MSP430F149单片机的数据总基金项目:国家自然科学基金项目(60374041),教育部留学回国图1数据采集系统结构图人员科研启动基金资助项目。·90·第2期孙爱东等:基于双口RAM的数据采集系统设计线和地址总线是不开放的,它与双口RAM的数据位之中,覆盖了原来的数据,完成了一次完整的[1]传输需通用I/O口模拟来实现。MSP430F149的16位数据写操作。注意写入低8位数据的时候,通用I/O接口为8位宽度,它与16位的双口数
7、据锁存器74AC373_A是不工作的,P2口相应RAM连接就要分高8位、低8位分次进行。选择的控制位应为低电平。在整个双口RAM的写操作MSP430F149单片机的P1口作为数据总线,双口过程中数据锁存器74AC373_B一直处于高阻状态RAM的低8位数据总线与P1口直接连通,高8保证其不干扰数据总线的电平。位数据通过两片74AC373锁存器与P1口分别连接单片机对双口RAM进行读操作的过程与上述用于对双口RAM进行读、写操作时的数据锁存。过程类似。只是要将P1口的方向寄存器设置为输选择单片机整个P4口的8位和P5口的低5位组合入,而P2、P4和P5口仍为输
8、出。先将锁存器为13位的地址线与双口RAM的地址总线
