电子测,技术年第四期基于窦明涛摘要数据采集系统的设计北京航空航天大学文中介绍基于泌万数字信号处理器的数据采集系统详细阐述该系统的工作原理硬件结构存储器扩展方式软件设计等内容关键词数据采集心存储器扩展污扭伪加二侧叮捉团飞仪阳详邓泌妇《司,,、尹《川比压即简介其突出特点如下时钟就持续进行口汀〕转换因此可将译的使能端码得出的片选信号接至结构程序空间②具有数据空间和位〔①优化的字的可寻址空间字从而控制〕采样数据的上传整个采样转空间各③丰换及控制上传的时序图如图所示图中是汀〕转换时钟来时是其上升沿到富的片上外设④运算速度快被广泛的应用⑤低功耗刃就进行一次时钟八〕转换用〕刃数字转换的结果输出月〕〕由图户之可知和只系统结构组成及工作原理本文所述的数据采集系统主要由电路片外扩要给出及外围就持续输出是开始采样控制信号分别接至当了将〕】的两个可屏蔽中断中断和「在程序开始时开放源搏块块恤屏蔽其它中断展存储器〕信号下降沿来临即触发卫中断中断采集在其中断服务程序里开放这样译码四个部分组成巨喉梦程邝区区掀截区的信号的下降沿即可触发中断的服务程序中开启中断在的并由外部提供开始采样中断信号和米茹使能端口将月〕转换完成的数据读取到数由图据区是的外部数据总线可以看出中断图在之后信号下降沿到来中断被上才会出现有效数据被采样信号图如图触发下降沿所触转换完成系统结构框数据采集系统原理框图刃’发无〔气所示〕采样控制相兼容和的数字值才开始上传至由的数据区下降电源供电一因沿控制持续上传求直至采样数据点数达到处理需此需要电平转换电路使其线的电平与〕端口数据总则重新屏蔽终止采样值上传系统中选用它分别具有输方向可控的。、位同时传几的采样转换信号的上升沿控制月为下降沿用于触发中断将月〕转换建立完成的数据上传至能够很好的完成电平的转换最高率假定采样时钟中断之后的频率是伪转刊习日叮侧几几丁日」田则在开放每隔秒完成这样就要求换速达。,公粗洲必公叼弓,公只忿粥洲,铭令睽屯洲。次数据的转换采集和读取上传工作的中断服务程序在小于其转换时没有片选秒的时间内运行钟由外部晶振提供刃完毕并返回图端只需提供转换采样控制时序图外部存储器扩展字的可寻址空间陷程序空间吓具有’位数据空间和基于旧叭数据采集系统的设计空间各字其中程序空间可扩展至加载系统上电时外部数据区一首地址总线最多达位但是其最高位地址先由字占用释放外部数据区扩展的线只能供程序空间寻址片内自带有位字同时进行自举加载将字和字的〔内部烧写好的程序代码读入程序区自举加载完成一的地址空间为片内字后释放使能某页区占用外部数控制位二时全部默认在数据空间据区高字空间开始运行系统程序完成指程序区这部分空间可以外部扩展二时定功能其中的端参与控制低空间的片上由数据区和程序区共用了的片选译码实现的使能或释放同样在微计算机模式下一为片内字狡》控制位卫《二时全部默认在程系统软件设计序空间数据区的高字空间可以外部扩展根据整个采样系统的硬件结构和实现功能要卫双孙月时程序区和数据区均可使用片上斑〕求系统软件基于系统卞稗序序俐中断服务程序变寄响应开始采集中断①数据区和程序区存储器扩展开发环存器的初始始系统要求一次共采集个点进行数据处境采用了和汇编语化开放牛断对采集上传的数据点进行相理数据区寻址空间不够通过增加数据区页选信言混合编程来实现整等关处理任滤波等号得到了很好的解决个软件总体结构如图根据系统一次采集万多个点的存储要求将所示图系统软件总体外部数据区扩展至页每页字共字其中主程序用的存储容量的高位地址线只能寻址程序空语言开发两个中断服务程序和数据后处理子程序间因此数据区的页扩展只能通过增加页选信号来由于需要考虑到时间和效率的因素采用汇编开发实现本系统利用了芯片口的两根信号完成在主程序中对全局变量和关键寄存器进行线作为页选控制信号了初始化开放并响应开始采集中断响片上主机接口是一个位并行口是应中断并上传采集数据点采集完成后调用与主设备或主处理器的接口同时口也可作数据处理子程序进行滤波等处理并得到结果为通用〕口使用在本系统中没有外部控制中断服务程序中给定了一些指针变量页的主设备或主处理器因此可以将口设置为指针数据点存储区系统电复位举加蚁通用的输人输出端口数据区的页选信号就是利用入口地址指针等的变最寄存器初始化拜放了【口的高两位来控制将其接人通过初值同时开放困飞等考寺译码来完成了页选寄存器的低位可设中断屏蔽咫中断置口通用〕的状态当低位设服务程序中读取置为时口高两位输出逻辑低电端口转换完成的数执行中断服务程序开放平通过口译码产生片选信号选中第一页的外据值存人数据区返回回部字数据区可对其进行读写操地址指针加一作同样低位设置位一或同时判断是否数据页时通过译码将选中片外数据区的第二存满如果是进行进入中断服务程序判断是否页或第三页空间这里不论哪一页数据区被选中换页操作此外还需采够点数据如果否传采样点返回如果是将采集结束指小的寻址区域都是一也就是于判断采集点数是否已变里置返回卞程序〕来说外部数据区只扩展了字但由于经达到系统处理要求系统增加了两位页选信号加人译码片选这样就在个点如果是屏逻辑上产生了页的概念蔽】不再响应采样上传中中从而很好的解决了〕将相关标识变量置为断调川数据后处理函数进打打外部数据区可寻址空这段服务程序对代数据处理间不够的问题得到有效结果②’扩展当系统上电时码效率要求较高程序需要从外部非易失性存储器中加载程序代码须十分精简数据后处到内部程序区用于执行也就是所谓的自举加载理子程序主要是在采集图系统软件流程图〕具有多种自举加载上传结束后对所存储的数据点进行滤波等相方式包括口加载串行汪〕加载并关数据处理从而得到最终数据结果整个软件流行加载等本系统采用并行模式来实现系统的自举程图如图所示
