CN111381536A - 一种tms320f28系列dsp的激励采集系统 - Google Patents
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Abstract
一种TMS320F28系列DSP的激励采集系统，该系统包括TMS320F28系列的DSP芯片，所述DSP芯片经串口通信模块与上位机连接，所述DSP芯片经SPI接口模块拓展外接DA模块，所述DSP芯片上还设有内部AD转换模块、PWM脉冲宽度调制模块、DMA直接存储器访问模块以及多个内部I/O端口。该系统能方便地输出多路模拟信号、采集多路信号（AD转换），同时也可以产生多路逻辑信号和采集多路逻辑信号，并方便地与上位机通信。
Description
技术领域
本发明涉及一种TMS320F28系列DSP的激励采集系统。
背景技术
在信号检测领域，常常需要产生特定信号去激励对象，从而得到激励对象隐含的相关信息，而在系统控制领域，则是采集控制对象的相关信息，据此输出相应的控制量。在这两种应用场景下，都需要类似的数据采集和上位机输出控制。对于复杂的、高速的上位机应用，常常不能实现信号激励和数据采集双重功能。专业的数据采集卡具有波形产生和波形采集功能，但价格不菲。
发明内容
本发明其目的就在于提供一种TMS320F28系列DSP的激励采集系统，解决了现有系统存在对上位机的要求复杂、不能实现信号激励和数据采集双重功能的问题，而本发明能够方便地输出多路模拟信号、采集多路信号，同时也可以产生多路逻辑信号和采集多路逻辑信号，并方便地与上位机通信。
为实现上述目的而采取的技术方案是，一种TMS320F28系列DSP的激励采集系统，该系统包括TMS320F28系列的DSP芯片，所述DSP芯片经串口通信模块与上位机连接，所述DSP芯片经SPI接口模块扩展外接DA模块，所述DSP芯片上还设有内部AD转换模块、PWM脉冲宽度调制模块、DMA直接存储器访问模块以及多个内部I/O端口；所述串口通信模块采用DSP自带的串口通信模块，通过UART转USB接口与上位机连接；所述外接DA模块使用TLC5615接口提高DA转换速率；所述内部AD转换模块采用片上的AD模块，最多可达16路模拟输入。
所述串口通信模块直接与异步串口的上位机通信，或者外接UART转USB模块与USB接口的上位机通信。
所述内部DA转换模块和PWM脉冲宽度调制模块经外部电路组合产生特定的激励波形。
所述内部AD转换模块、DMA直接存储器访问模块和PWM脉冲宽度调制模块组成信号采集电路，其中PWM脉冲宽度调制模块产生定时信号触发内部AD转换模块，DMA直接存储器访问模块将内部AD转换模块数据自动存储到相关缓冲区。
所述内部I/O端口最多可达64个I/O口，方便产生各种逻辑控制，或采集系统的逻辑量。
有益效果
与现有技术相比本发明具有以下优点。
1.该系统采集的数据通过串口发送到上位机处理，简化了上位机的软件设计，灵活了系统应用；
2.该系统主要功能均由DSP芯片完成，大大简化了对上位机的要求、且能方便地实现数模（DA）和模数（AD）的转换，实现了信号激励和数据采集双重功能；
3.能方便地输出多路模拟信号、采集多路信号（AD转换），同时也可以产生多路逻辑信号和采集多路逻辑信号，并方便地与上位机通信。
附图说明
图1为本激励采集系统的系统框图；
图2为本激励采集系统的硬件实现框图；
图3为本激励采集系统的软件状态转移图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明：
一种TMS320F28系列DSP的激励采集系统，该系统包括TMS320F28系列的DSP芯片，所述DSP芯片经串口通信模块与上位机连接，所述DSP芯片经SPI接口模块扩展外接DA模块，所述DSP芯片上还设有内部AD转换模块、PWM脉冲宽度调制模块、DMA直接存储器访问模块以及多个内部I/O端口；所述串口通信模块采用DSP自带的串口通信模块，通过UART转USB接口与上位机连接；所述外接DA模块使用TLC5615接口提高DA转换速率；所述内部AD转换模块采用片上的AD模块，最多可达16路模拟输入。
所述串口通信模块直接与异步串口的上位机通信，或者外接UART转USB模块与USB接口的上位机通信。
所述内部DA转换模块和PWM脉冲宽度调制模块经外部电路组合产生特定的激励波形。
所述内部AD转换模块、DMA直接存储器访问模块和PWM脉冲宽度调制模块组成信号采集电路，其中PWM脉冲宽度调制模块产生定时信号触发内部AD转换模块，DMA直接存储器访问模块将内部AD转换模块数据自动存储到相关缓冲区。
所述内部I/O端口最多可达64个I/O口，方便产生各种逻辑控制，或采集系统的逻辑量。
本激励采集系统的CPU是TMS320F28系列的DSP芯片，它主频可达150MHz，具有16路采样输入，6组PWM脉冲宽度调制模块输出，通过SPI接口模块可方便扩展DA芯片，且最多可达64个I/O口，方便数字量输入输出；系统的内部AD转换模块采集输入采用片上的AD模块，最多可达16路模拟输入，最高转换速率可达6.25MHz；系统通过SPI接口模块扩展外接DA模块，外接DA模块使用TLC5615等类似于SPI接口模块，DA转换速率高；本系统的串口通信模块采用DSP自带的串口通信模块，通过串口转USB接口，可方便地接入笔记本电脑设备。
本发明如图1-图3所示，包含激励信号产生部分，其中激励信号可通过外接DA模块或PWM脉冲宽度调制模块产生，在特殊情况下，可外接加法电路，混合多路模拟、数字或PWM脉冲宽度调制信号，实现复杂的激励信号。系统还包含信号采集电路，信号采集电路采用内部AD转换模块、DMA直接存储器访问模块和PWM脉冲宽度调制模块，其中PWM脉冲宽度调制模块产生定时信号触发内部AD转换模块，DMA直接存储器访问模块将AD转换数据自动存储到相关缓冲区。激励和控制信号参数由上位机通过USB接口传送给激励采集系统，这大大简化上位机软件的设计，同时，采集波形数据也通过串口通信模块发送给上位机。
本发明系统是接收上位机传送过来的波形参数和控制信息，然后在DSP芯片上产生相关的激励信号给检测对象，同时采集检测对象的相关模拟信号和数字信号，发送给上位机，实现激励波形的输出和采集波形数据的上传，其中UART转USB模块简化了系统设计，上位机传送波形参数简化了上位机设计。
Claims (5)
1.一种TMS320F28系列DSP的激励采集系统，该系统包括TMS320F28系列的DSP芯片，其特征在于，所述DSP芯片经串口通信模块与上位机连接，所述DSP芯片经SPI接口模块扩展外接DA模块，所述DSP芯片上还设有内部AD转换模块、PWM脉冲宽度调制模块、DMA直接存储器访问模块以及多个内部I/O端口；所述串口通信模块采用DSP自带的串口通信模块，通过UART转USB接口与上位机连接；所述外接DA模块使用TLC5615接口提高DA转换速率；所述内部AD转换模块采用片上的AD模块，最多可达16路模拟输入。
2.根据权利要求1所述的一种TMS320F28系列DSP的激励采集系统， 其特征在于，所述串口通信模块直接与异步串口的上位机通信，或者外接UART转USB模块与USB接口的上位机通信。
3.根据权利要求1所述的一种TMS320F28系列DSP的激励采集系统， 其特征在于，所述内部DA转换模块和PWM脉冲宽度调制模块经外部电路组合产生特定的激励波形。
4.根据权利要求1所述的一种TMS320F28系列DSP的激励采集系统， 其特征在于，所述内部AD转换模块、DMA直接存储器访问模块和PWM脉冲宽度调制模块组成信号采集电路，其中PWM脉冲宽度调制模块产生定时信号触发内部AD转换模块，DMA直接存储器访问模块将内部AD转换模块数据自动存储到相关缓冲区。
5.根据权利要求1所述的一种TMS320F28系列DSP的激励采集系统， 其特征在于，所述内部I/O端口最多可达64个I/O口，方便产生各种逻辑控制，或采集系统的逻辑量。
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