基于DSP2812的数据采集与大容量存储单元的设计
基于DSP的数据采集系统设计与实现
基于DSP的数据采集系统设计与实现
周志久;吴灿;张英
【期刊名称】《航天控制》
【年(卷),期】2011(29)2
【摘要】为了实现模拟量与数字量信号的高速精确采集,本文介绍了以DSP2812芯片为核心,与AD转换芯片ADS8364构成的高速、并行数据采集系统以及DSP2812内置串行通信接口(SCI)与MAX3491芯片组成的串行数据采集系统。
主要包括硬件接口电路的设计、软件编程的部分实现代码。
实践证明,这种设计方案采集速度快、精度高,且实现简单,可满足实际数据采集的需要。
【总页数】4页(P65-68)
【关键词】数据采集;DSP2812;SCI;ADS8364
【作者】周志久;吴灿;张英
【作者单位】北京航天自动控制研究所
【正文语种】中文
【中图分类】V271.4
【相关文献】
1.基于DSP的并行数据采集系统设计与实现 [J], 张润洲;程德福
2.基于DSP的高速数据采集系统设计与实现 [J], 左丽霞;邓芳芳;卢山
3.基于FPGA+DSP的数据采集系统设计与实现 [J], 程佩;房海华;黄蓝
4.基于DSP嵌入式数据采集与处理系统设计与实现 [J], 王瑞平;彭云峰
5.基于FPGA+DSP的USB高速数据采集系统设计与实现 [J], 李冬冬;吴玉斌;郝永平;王磊
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DSP实验报告
姓名：班级：自动化15 学号：2015实验一数据存储实验一实验目的1。
掌握TMS320F2812程序空间的分配；2。
掌握TMS320F2812数据空间的分配；3。
能够熟练运用TMS320F2812数据空间的指令。
二实验步骤与内容实验步骤1.在进行DSP实验之前，需先连接好仿真器、实验箱及计算机,连接方法如下所示：2.F2812CPU板的JUMP1的1和2脚短接，拨码开关SW1的第二位置ON；其余OFF3.E300底板的开关SW4的第2位置ON，其余位置OFF.其余开关设置为OFF.4.上电复位在硬件安装完成后，确认安装正确、各实验部件及电源连接无误后，启动计算机，接通仿真器电源，此时，仿真器上的指示灯应点亮，否则DSP开发系统与计算机连接存在问题。
5.运行CCS程序1)待计算机启动成功后,实验箱220V电源置“ON",实验箱上电2)启动CCS5.5，工作环境的路径选择：E:\E300Program\E300TechV-2812\normal ；6.成功运行CCS5.5程序后，出现如下图所示界面:7.右键点击Project Explorer窗口下的工程文件“e300_01_mem”，选择“Open Project"命令打开该工程，如下图所示，可以双击才看左侧源文件；8.点击菜单栏Project/Build All命令编译整个工程，编译完成后点击按钮进入仿真模式，完全进入后如下图所示：9.用“View"下拉菜单中的“Memory/Browser”查看内存单元,参数设置如下图:注意:下面的参数设置都是以16进制。
此时可以观测到以0x003F9020为起始地址的存储单元内的数据；10.单击按钮，开始运行程序,一段时间后,单击按钮，停止程序运行，0x003F9020H～ 0x3F902FH单元的数据的变化，如下图所示：11.关闭Memory Browser窗口,点击按钮，退出仿真模式。
基于TMS320F2812的高速数据采集系统
１ ２位 ， ８通 道 同 步 采 样 ＿ 。采 用 Ｔ 为 ９ ］ Ｉ公 司 的
ＴＭＳ ２ Ｆ ８ ２作 为 处 理 器 ， 时 钟 频 率 最 高 为 ３０ ２１ 其 １０ ５ ＭＨｚ是 目前 控 制 领 域 性 能 最 高 的 处 理 器 ， ， 具
Ｄ 分别挂在 Ｔ ３０ ２ １ ７ ＭＳ ２Ｆ ８２的 Ｇ Ｉ） Ｏ ＰＯＡ 准 Ｐ（Ａ ～Ｇ Ｉ ７
计 算 机 的高速 数据 通信 ， 分利 用 了计 算 机 的存 储 充 容量 大等 特点 ， 可将 采 集到 的数 据 存储 起 来供 事 后 分析 ， 可 以实现 数据 的实 时处 理 。 也
ＡＯ ～Ａ ７ Ａ８
Ｄａａ ｔ＋
数 字信 号处 理 器 ， 基 于 ＴＭＳ ２ Ｃ ００数 字 信 号 是 ３０ ２０
Ａ９ Ａ１ Ｏ
６ ＲＤ Ｄａ ａ ｔ一
处理器平台开发 的， 其代码 与 ２ ｘ ２０ 数字信号 ４／４ｘ
处 理 器 完 全兼 容 ｌ １ 因此 ，４ｘ的用 户 能够 轻 松 。 ２０
２ 系统 分 析
该 系统 的工 作 过 程 主 要 是将 外 部 的八 路 同步
模 拟输 入 信 号 经 过 Ａ／ Ｄ转 换 器 进 行采 样 和转 换 ， 并把 采集 得 到 的大量数 据 送 人 Ｄ Ｐ内部 对 采样 结 Ｓ
果进 行软 件 滤波 以及 前端 处 理 。在 ＤＳ Ｐ完 成 采集 数据 的处 理 工 作后 ， 处 理 结 果 经 过 ＵＳ 将 Ｂ总线 送
的移 植 到 Ｃ ８ ｘ系 列 Ｄ Ｐ 平 台 上 ， ２ １ ２１ Ｓ Ｃ ８ ｘ系 列 ＤＳ Ｐ同时具 有数 字信 号处 理 器和微 控 制器 的特 点 ， 尤 其是 Ｃ ８ Ｘ继 承 了数 字信 号 处理器 的诸 多优 点 ， ２１ 其 中包 括可 调整 的哈佛 总线 结构 和 循 环寻 址方 式 。
基于TMS320F2812数据采集系统的设计
基于TMS320F2812数据采集系统的设计刘娜;王丰【期刊名称】《电子工业专用设备》【年(卷),期】2012(041)008【摘要】This paper presented the hardware and software design of the DSP＇s internal ADC module, and introduced the finite length unit impulse response FIR filter for complex data processing, thus providing an effective and reliable data acquisition system design methodology.%提出了基于DSP 内部模数转换器ADC的软硬件设计,并且介绍了如何通过有限长单位冲激响应FIR 滤波器对复杂数据进行处理,从而提供了一种可靠有效的数据采集系统的设计方法。
【总页数】4页(P58-61)【作者】刘娜;王丰【作者单位】中国电子科技集团第四十五研究所,北京100176;中国电子科技集团第四十五研究所,北京100176【正文语种】中文【中图分类】TP274.2【相关文献】1.基于TMS320F2812及Labview的数据采集系统设计与实现 [J], 朱跃欧;罗京2.基于TMS320F2812的数据采集系统的设计 [J], 任鑫;李泓锦3.基于TMS320F2812的矿井实时数据采集系统设计 [J], 刘涛;公茂法;王志文;李超;张建玉4.基于Labwindows和TMS320F2812的热控数据采集系统的设计 [J], 陈志超5.基于Labwindows和TMS320F2812的热控数据采集系统的设计 [J], 陈志超因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于AD73360和TMS320F2812的数据采集系统设计
基于AD73360和TMS320F2812的数据采集系统设计摘要：多输入通道之间的相位误差是title="数据采集">数据采集系统的重要问题之一。
采用六输入通道模数转换器件AD73360和数字信号处理器TMS320F2812设计了多通道数据采集系统，实现了两者之间的接口电路和通信程序设计。
该系统可用于多路输入信号的同步采样，实验证明了系统的有效性。
关键词：数据采集； AD73360； TMS320F2812 多通道数据采集系统一般是在一块印刷电路板上集成了模拟多路开关、程控放大器、采样/保持器、A/D和D/A转换器等器件，其原理框图[1]。
这类系统虽然可以采集多路模拟信号，但其实只有一路A/D转换器，为了能够采集多路模拟信号，只能利用模拟多路开关在多路模拟信号之间进行切换。
这样做的好处是可以减少硬件成本和缩小板卡的尺寸，但是当多个模拟信号巡回采样时，各路信号之间必然存在采样的时差。
本文利用AD73360、TMS320F2812设计了数据采集系统，包含6个以上可同时采样的模拟通道，从而有效地减少了由于采样时间不同而产生的相位误差。
1 数据采集系统设计本文设计的数据采集卡。
A/D转换器AD73360是一个包含6路模拟信号输入通道的器件，每路通道均包含独自的信号调理器、可编程放大器和16位的A/D转换部分。
这样可实现对多路模拟信号的同时采样，以减小采样的相位差。
数字信号处理器(DSP)采用TMS320F2812，实现对A/D转换器AD73360的控制和读取采样数据，从而减少了逻辑控制电路。
计算机接口电路采用RS232C和RS485标准串行口实现DSP与上位机之间的通信。
1.1 A/D转换器AD73360 AD73360具有6路16位分辨率的同时采样通道，减少了由于采样时间不同而产生的相位误差。
各个通道的采样速率可设为8kHz、16kHz、32kHz或64kHz，都有内置的抗混迭滤波器和程控可变增益放大器。
毕业设计---基于TMS320F2812的频谱分析仪设计
毕业设计（论文）题目基于TMS320F2812的频谱分析仪设计专业电子信息科学与技术学生姓名班级学号B****** B********指导教师指导单位通信与信息工程学院日期：2011年11月7日至2012年6月15日毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。
论文作者签名：日期：年月日摘要随着计算机和微电子技术的飞速发展,基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并且发挥着重要作用。
但是在教学实践过程中,由于频谱分析仪价格昂贵,不能直观地给学生展示信号的频谱,从而使教学效果受到影响。
所以这个时候一个简单的频谱分析仪就显得很是简单实用，可以很直观地观察信号频谱以及对信号的各项参数的观测。
可以为数字信号处理的教学实践带来更多的帮助。
在本论文中采用TI的32位数字信号处理芯片TMS320F2812作为信号采集和处理的核心，通过片上自带的12位模数转换模块进行数据采集。
采集后的数据存储在片内存储器中。
数字处理部分主要是进行快速傅立叶变换的分析。
再通过片内数模转换单元转换为模拟信号输出。
全文介绍了DSP原理， TI公司TMS320系列F2812芯片资源，以及TMS320的软件集成开发环境(CCS)。
对频谱分析的实现作了细致的描述和分析．对数字信号处理中最经典的应用——快速傅立叶变换(FFT)运算，在定点DSP芯片上的实现做了分析和研究。
关键词：TMS320F2812；DSP；频谱分析；FF TABSTRACTNowadays, computer technique and micro electronic technique have developed rapidly. Spectrum analysis which is based on digital signal processing has been put into use in every field. Because of high cost of spectrum analyzer, it can not intuitively show frequency spectrum for students in practice of teaching. This may influence the teaching effect. At this time, a simple spectrum analyzer will be practical. It may intuitively observe signal frequency spectrum and parameters. It will better help teaching practice in digital signal processing.This article uses the 32-bit digital signal processing chip---- TMS320F2812 of TI to be the core of signal acquisition and signal processing. It processes data acquisition with its included 12 conversion module. The collected data are stored in internal storage. The part of digital handing is mainly to make analysis of fast Fourier transform and then transfer into analog output with analog-to-digital conversion unit.The full text introduces DSP theory, F2812 chip resource of TMS320 series in TI Company and CCS. It makes a detailed description of spectrum analysis. FFT operation is the most classical application in digital signal processing. This article also researches and analyzes the enforcement of FFT in DSP chip.Key words：TMS320F2812；DSP；spectrum analyzer；FFT目录第一章绪论................................................. - 1 -1.1论文背景......................................................... - 1 -1.2 FFT简介......................................................... - 1 -1.3 论文工作介绍.................................................... - 1 - 第二章 DSP原理............................................. - 3 -2.1 DSP简介......................................................... - 3 -2.1.1 DSP应用系统介绍.......................................... - 3 -2.2 DSP芯片的基本结构............................................... - 5 -2.2.1哈佛结构................................................... - 5 -2.2.3流水线..................................................... - 5 -2.2.3专用的硬件乘法器........................................... - 6 -2.2.4特殊的DSP指令............................................. - 6 -2.2.5快速的指令周期............................................. - 6 -2.3 TMS320C2000概述................................................. - 7 -2.4 DSP芯片的选择................................................... - 7 -2．5 小结.......................................................... - 8 - 第三章. F2812板及其开发环境CCS .............................. - 9 -3.1 F2812结构....................................................... - 9 -3.1.1 F2812硬件结构............................................. - 9 -3.1.2 F2812功能模块............................................ - 12 -3.1.3 F2812系统配置............................................ - 13 -3.1.4 中央处理单元（CPU）....................................... - 15 -3.2 CCS概述以及配置................................................ - 17 -3.2.1 CCS概述.................................................. - 17 -3.2.2 CCS的配置................................................ - 17 -3.3软件开发流程及代码生成工具...................................... - 19 -3.3.1软件开发流程.............................................. - 19 -3.3.2代码生成工具介绍.......................................... - 20 -3．4小结........................................................... - 20 - 第四章频谱分析原理及其DSP实现............................. - 22 -4.1 A/D转换模块................................................... - 22 -4.1.1 AD转换器的主要技术指标................................... - 23 -4.1.2 模数转换模块的主要特点.................................... - 23 -4.1.3 自动转换排序器的操作原理.................................. - 24 -4.1.4 ADC时钟的预定标......................................... - 26 -4.1.5 A/D转换F2812的实现...................................... - 27 -4.2 抗混叠滤波模块................................................. - 28 -4.3 FFT变换模块.................................................... - 31 -4.3.1 FFT基本原理.............................................. - 31 -4.3.2 FFT的定点DSP实现........................................ - 32 -4.3.3FFT运行结果................................................... - 34 -4.4 频谱分析仪..................................................... - 35 -4.5小结............................................................ - 35 - 结束语...................................................... - 37 - 致谢........................................................ - 38 - 参考文献.................................................... - 39 - 附录........................................................ - 40 -南京邮电大学2012届本科生毕业设计（论文）第一章绪论1.1论文背景随着计算机和微电子技术的飞速发展,基于数字信号处理的频谱分析已经应用到各个领域并且发挥着重要作用。
DSP2812实验指导书第三部分-图文
DSP2812实验指导书第三部分-图文第4章实验内容实验一编写一个以C语言为基础的DSP程序一．实验目的1．学习用标准C语言编制程序；了解常用的C语言程序设计方法和组成部分。
2．学习编制连接命令文件，并用来控制代码的连接。
3．学会建立和改变map文件，以及利用它观察DSP内存使用情况的方法。
4．熟悉使用软件仿真方式调试程序。
二．实验设备三．实验原理1．标准C语言程序CCS支持使用标准C语言开发DSP应用程序。
当使用标准C语言编制的程序时，其源程序文件名的后缀应为.c(如：volume.c)。
由于使用C语言编制程序，其中调用的标准C的库函数由专门的库提供，在编译连接时编译系统还负责构建C运行环境。
所以用户工程中需要注明使用C的支持库。
2．命令文件的作用命令文件(文件名后缀为cmd)为链接程序提供程序和数据在具体DSP硬件中的位置分配信息。
通过编制命令文件，我们可以将某些特定的数据或程序按照我们的意图放置在DSP所管理的内存中。
命令文件也为链接程序提供了DSP外扩存储器的描述。
在程序中使用CMD文件描述硬件存储区，可以只说明使用部分，但只要是说明的，必须和硬件匹配，也就是只要说明的存储区必须是存在的和可用的。
3．内存映射(map)文件的作用一般地，我们设计、开发的DSP程序在调试好后，要固化到系统的ROM中。
为了更精确地使用ROM空间，我们就需要知道程序的大小和位置，通过建立目标程序的map文件可以了解DSP代码的确切信息。
当需要更改程序和数据的大小和位置时，就要适当修改cmd文件和源程序，再重新生成map文件来观察结果。
另外，通过观察map文件，可以掌握DSP存储器的使用和利用情—1—况，以便进行存储器方面的优化工作。
4．程序设计要求程序框图：循环计算某+y数值运算开设三个整型变量某,y,z赋初值：某=1,y=2输出结果到z四．实验步骤1．实验准备设置软件仿真模式2．建立新的工程文件(2)进行以下设置：①菜单项选择④点击完成设置—2—②输入工程名③点击选取目录D:\\dp\\t1\\CProgram图4.1.1建立CProgram.pjt3．编辑输入源程序(1)C语言程序-先新建源程序窗口：-输入源程序：int某,y,z;main(){某=1;y=2;while(1){z=某+y;}}图4.1.2新建源文件-保存源程序为CProgram.c：②选择存储目录为③输入文件名①选择菜单项④单击按D:\\dp\\t1\\CProgram钮保存—3—图4.1.3保存为c文件(2)连接命令文件-如同第(1)步操作，建立空的源程序窗口。
基于TMS320F2812的视频图像采集系统的设计
基于TMS320F2812的视频图像采集系统的设计作者: 烟台大学许兵邵左文毕文上网日期: 2008年11月14日关键字：TMS320F2812视频图像采集ADC快速发展的汽车产业为车载电子产品提供了广阔的应用市场，如车载的“红外监视”、“倒车雷达”等视频监视设备，为驾驶员既带来了方便，也带来了安全。
这些监视设备离不开视频图像采集，而视频图像采集的关键环节就是视频信号的AD转换。
传统的视频图像采集系统一般采用专门的图像采集芯片，如SAA7110视频解码芯片，自动完成图像的采集；缺点是电路复杂、成本高，不方便对其进行软件编程和升级，进而其采集图像的精度和速度也受到制约，对非标准视频信号适应性不好。
本设计采用DSP的片上ADC实现图像采集，不需要专业的视频解码芯片，虽然不能完成图像的自动采集，但是具有电路简单、成本低、易于维护和升级的特点。
更重要的是可以对其进行软件编程，以适应不同标准视频信号的采集。
用DSP和CPLD搭建数据采集系统时，不必外接专业的图像采集芯片，避免了复杂的硬件设计，同时提供了足够的处理能力。
本设计采用TI公司的TMS320F2812芯片采集图像，并搭建TMS320C6416t处理图像，实现了基于DSP的视频图像采集。
视频图像采集的系统方案视频图像采集包括视频预处理电路和A/D转换电路，其结构框图如图1所示。
图1 视频采集结构框图首先对获取的图像信号进行同步信号分离，将分离出来的同步信号连接至CPLD。
视频信号在经过电平钳位、幅度调整等预处理后，将其连接到F2812的ADC输入端。
F2812通过XINTF将其片上ADC的结果输出至CPLD，CPLD根据分离出的同步信号的时序关系将视频亮度信号通过HPI传输给图像处理器C6416t进行图像处理。
其中，本文主要设计的是前端图像采集部分，用户可以根据自己的需要更换图像处理器，以满足不同的图像处理要求。
1 视频预处理模拟视频信号中包含有视频亮度信号、视频色度信号、视频同步信号。
基于DSP的高速数据采集与存储系统设计
基于DSP的高速数据采集与存储系统设计张达亿;张楠【摘要】提出一种基于DSP的高速数据采集与存储系统的设计方法.以TMS320F28335为核心控制器,通过内部ADC完成模拟信号的采集转换,使用DMA模块将转换后的数据高速传送到DSP外扩的SRAM中.以DMA方式传送数据,可降低CPU资源消耗,提高传送效率.经测试该方法能够有效可靠地进行数据采集与存储,为后续的数据处理工作奠定基础.【期刊名称】《现代计算机（专业版）》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P81-84)【关键词】TMS320F28335;数据采集与存储;DMA;SRAM【作者】张达亿;张楠【作者单位】西安石油大学电子工程学院,西安 710065;西安石油大学电子工程学院,西安 710065【正文语种】中文0 引言DSP芯片因其运算能力强、实时性高、功耗低、外设丰富等众多特点，被广泛应用于智能仪器仪表、工业控制、军事、消费电子等领域[1]。
本文设计的基于DSP的高速数据采集与存储系统，以浮点型DSP芯片TMS320F28335为核心控制器，通过其外部存储器接口XINTF扩展高速大容量SRAM，采用DMA传送方式，将ADC采集转换完成的数据传递给SRAM。
本系统选用浮点型DSP，以提高应用FFT，FIR，IIR等工控算法时浮点运算的速度与精度；外扩SRAM，以解决某些大数据量处理场合DSP内部存储空间不足的问题；通过DMA方式传送ADC采集转换数据，以解决CPU采用中断响应和查询方式传送数据时，资源消耗大、传送效率低等问题[2]。
1 系统设计方案系统设计方案如图1所示，采用TMSF28335为核心控制器，所需采集的模拟信号经过调理电路后，再进入DSP片上的ADC模块，每采集完一个序列，触发DMA模块将转换后的数据传送到外扩存储器SRAM中。
图1 系统设计方案1.1 TMS320 F28335简介TMS320F28335芯片采用哈佛总线结构模式，拥有独立的程序空间和数据空间，可并行访问这两个空间。
基于TMS320F2812的数据采集系统的设计
基于TMS320F2812的数据采集系统的设计 任鑫;李泓锦 【摘 要】本文提出基于温度传感器与TMS320F2812控制芯片的嵌入式温度测量系统的方案,完成了该系统的硬件设计.系统硬件组成包括TMS320F2812 DSP最小系统,ADC转换电路,信号调理电路等部分.实验结果表明,温度测量精度达到设计要求,满足了实时温度采集的要求,该方案运行稳定可靠,具有广泛的应用前景.
【期刊名称】《北华航天工业学院学报》 【年(卷),期】2017(027)001 【总页数】2页(P21-22) 【关键词】温度测量系统;硬件设计;采集 【作 者】任鑫;李泓锦 【作者单位】北华航天工业学院电子与控制工程学院,河北廊坊065000;北华航天工业学院电子与控制工程学院,河北廊坊065000
【正文语种】中 文 【中图分类】TM932 本文设计了一个基于DSP的数据采集系统。湿度传感器、温度传感器等传感器输出的模拟电压信号和仪器所输出的模拟电压信号进行调理，使其在采集范围0V～3V里。那么该系统就可对其进行实时的采集和记录。 系统的总体结构主要包括DSP芯片TMS320F 2812、湿度传感器的信号处理得到的模拟信号、JTAG仿真接口、AD采集电路以及与计算机的通讯接口。 系统工作时，由于AD采集的电压信号的范围是0V～3V，而湿度传感器输出一个微弱的电压信号，因此要针对该信号做一定的处理，通过一个信号调理电路，使该信号能够达到采集信号的范围，并且使其数据能够很好的反应实际的温度值。 将一个电压跟随器作为一个缓冲级，这样就远远增大了输入阻抗，削弱了在前级的信号损耗。处理后的信号进入DSP的模拟信号输入通道。由ADC将输入的模拟信号转化为数字信号，将转化后的数据进行一些有效的软件处理，最后通过SCI将处理后的数据发送给计算机。 2.1 电源电路 电源是系统工作的基础。TMS320F2812采用3.3V和1.8V双电源供电，它的内核工作电压是1.8V，I/O口的工作电压为3.3V。一般外围器件工作电压是5V，所以设计需要提供这三种工作电压。首先可以通过开关电源适配器获得+5V电压，5V电压通过稳压芯片1117-1.8和1117-3.3将5V电压转换成1.8V和3.3V。该款芯片的优点是具有电流限制作用和热保护功能；并且成本较低。 2.2 复位电路 该复位电路功能模块为DSP提供了上电复位和手动复位。对于DSP而言上电复位很重要，它直接影响DSP的工作正常与否，电路也提供了手动复位开关S1，当S1接通后，迫使DSP复位。 2.3 时钟电路 良好的时钟信号是系统可靠运行的基础，也是系统性能的基本保障。芯片内部集成了振荡器、锁相环、看门狗及工作模式选择等控制电路。其晶振和锁相环(PLL)模块通过寄存器的配合来决定内核及外设的时钟信号，和器件的低功耗工作模式。集成的晶振模块可以使用2种方式为器件提供时钟，即内部振荡器和外部时钟源。如果使用内部振荡器，在X1/XCLKIN和X2这两个管脚间连接一个30MHZ的石英晶体。如果采用外部时钟，那么将时钟信号接到X1/XCLKIN引脚上，而X2引脚悬空。此设计采用第一种方案，可以产生良好的时钟信号，并且成本较低。 2.4 JTAG电路 TMS320F2812 14 pin的JTAG接口，支持在线调试和对Flash存储器的在线烧写，给电路的设计和调试带来了方便。在程序调试过程中，必须与集成开发环境CCS的相互配合，以及连接硬件和软件的仿真器XDS510/560。通过JTAG接口可将仿真器与目标系统相连接。为了与仿真器通信，DSP控制板必须带有14引脚的双排直插管座。F2812和14针仿真插座连接的电路。 2.5 外部接口电路 2.5.1 SCI串口通信电路 串口通信接口(SCI)是采用双线制通信的异步串行通信接口(UART)。SCI模块能够实现CPU之间或同其他具有SCI端口的外设进行数据通信。SCI的结构简单，易于实现，所以应用广泛。F2812的SCI模块的接收器和发送器可以使用双缓冲传送数据，并且SCI接收器和发送器有各自有独立的使能和中断位。可以独立操作、可以实现半双工通信也可以实现全双工通信。该设计F2812内置SCI模块和计算机通信由MAX3232芯片实现。MAX3232的电压是单电源3.3V，其优点是低功耗、高性能，主要应用在航天等要求较高的地方。 2.5.2 AD采集电路 该设计采用内部AD进行转换，那么以TMS320F2812为核心。设计除了DSP的最小系统电路，就是设计A/D转换电路和显示电路。根据TMS320F2812芯片的管脚介绍，ADCINA0～ADCINA7及ADCINB0～ADCINB7是16路模拟信号输入管脚，本设计使用ADCINA0作为输入信号。 F2812的AD转换设计电路包含三部分，即参考电压、电源、模拟信号输入端口。AD单元的参考电压有2种方式，即内部参考电压和外部参考电压。本设计采用内部参考电压，则管脚ADCREFP和管脚ADCREFM通过电容与模拟地连接，而ADCRESEXT是外部电流偏置，其阻值为24.9K。电源部分包括模拟电源3.3V，模拟地信号，数字电源，数字地等。F2812有16路AD，有16个模拟信号输入端口，即ADCINA0～7，ADCINB0～7。 本文系统的阐述了基于TMS320F2812的数据采集系统的硬件设计。该数据采集系统能完成1路模拟电压信号的采集，并且把采集的数据定时发送给主机，此系统在实时性和精度上都取得良好的效果。
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基于DSP2812的数据采集与大容量存储单元的设计
作者：赵志兵
来源：《科技创新导报》2013年第10期
摘要：随着数字技术的飞速发展，数据采集、数据处理在很多领域得到广泛应用，对大容量的数据存贮提出了更高的要求。
该文完成了基于DSP2812数据采集系统的大容量存储单元的设计，利用DSP2812的A/D功能完成数据采集，设计DSP2812与CF卡接口电路，对CF 卡进行基本的扇区读写，完成采样数据的大容量存储。
关键词：DSP2812 数据采集 CF卡大容量存储单元
中图分类号：TP274.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（a）-00-01
1 课题研究的目的及意义
在电力系统中，对数据采集的速度和精度要求越来越高，采样的数据量也越来越大。
为了能够实现基于DSP2812的监测系统的独立高效运行，就需要用一个大容量的存储介质专门用于保存A/D采样结果。
但是，DSP本身板载的Flash容量通常不大，SARAM掉电后数据会丢失，并且他们都不能很方便地把数据转移到计算机主机上。
一种便携式、容量大、易操作的存储介质就成为的首选。
CF卡全称是Compact Flash Card。
CF卡兼容3.3 V和5 V工作电压，工作时没有运动部件，其体积小、容量大，具有很高的性价比。
2 DSP2812系统硬件电路及接口设计
本次设计实现的数据采集系统包括A/D采样和外部扩展两个主要部分，A/D采样通过采样通道可以对外部输入的电压信号进行实时采样，并通过DSP内部控制系统，可以将A/D转换结果保存于外部扩展的CF卡存储器中。
DSP2812有专门的外部扩展接口，可以很方便的实现外部设备的扩展。
同时，CF卡采用标准IDE接口，使得硬件接口的设计比较简单。
虽然CF卡的处理速度很高，与DSP比较起来还是比较慢的，所以要在访问的过程中加入延时等待，实现DSP与CF卡的时序匹配，这可以通过软件编程来实现。
DSP2812的扩展接口每个映射空间都可以通过相应寄存器来单独设置读写时序，可以很方便的实现上述时序要求。
A/D采样部分主要实现从外部引入一个电压信号，并不需要进行专门的接口设计。
该调理电路的输入为一个模拟信号，即模拟一个电压信号，将要监测的系统电压经电压互感器变换后得到同频率、小幅度的电压信号，然后经低通滤波电路和电压跟随电路得到可以为DSP接收的稳定的电压正弦信号。
该电路输入电压为Uin左右，经过一个低通滤波器和电压抬升电路后，最后输出电压信号为Uout，完全满足DSP2812信号采集的要求。
CF卡电气特性符合ATA/IDE磁盘接口规范，其连接装置与PCMCIA卡相似，只不过CF 卡是50引脚，而PCMCIA是68引脚，可以很容易插入无源68引脚TYPEII适配卡，并完全符合PCMCIA电力和机械
规格。
CF卡的操作与标准的IDE接口操作基本类似，转换后即成为标准的IDE接口，其管脚定义如表3-1所示。
而且CF卡可以支持5 V和3.3 V电源工作，允许不同系统对硬件和软件的设计要求。
数据访问是以512Byte为一个扇区单元进行访问，完全和磁盘接口兼容，可用PC
I/O、Memory mapped、IDE等格式进行访问。
DSP通过外部接口与CF卡连接，包括16根数据线、20根地址线、三个片选信号线及读写信号线等。
CF卡在True IDE模式下的接线为16根数据线、三根地址线、两个寄存器选择线及读写信号线等，其他的管脚可以根据实际需要接高电平或接地。
3 DSP2812采集系统软件设计
ADC模块总共有3个16位控制寄存器，要完成模块的功能设置，需要对每一个寄存器中的每一位进行合适的设置。
控制寄存器1为ADC模块的初始化寄存器，对该寄存器进行设置，实现ADC模块的初始化，作为整个ADC模块的基础。
CF卡存储空间的寻址是通过命令寄存器组和控制寄存器组来实现的。
命令寄存器组用来给磁盘驱动器发送命令和数据交换，控制寄存器组用来控制磁盘驱动器。
在True IDE方式时，这两组寄存器组通过CS0和CS1信号来区分。
CS0选通命令寄存器组，CS1选通控制寄存器组。
下面简要介绍各命令寄存器：数据寄存器（R/W）：这是一个16位数据寄存器，用于对扇区的读写操作。
主机通过该寄存器向CF卡控制器写入或从CF卡控制寄存器读出扇区缓冲区的数据；错误寄存器（R）和特性寄存器（W）：错误寄存器反映控制寄存器在诊断方式或操作方式下的错误原因，特性寄存器一般不使用。
错误寄存器只用于读，而特性寄存器只用于写；主程序为软件核心，实现A/D采样、CF 卡读写的主要功能。
其中A/D采样主要通过EVA中定时器1的周期中断来启动，首先将采样结果存入RAM 中，当RAM中存入的数据到达一定量时，设标志位进行CF卡写操作，即将RAM中数据写入CF卡中，每次至少写一个扇区512字节。
写完成后标志清零并返回主程序，继续执行A/D采样。
这样循环来实现CF卡在数据采集系统中的大容量存储功能。
4 实验结果及分析
本次设计是针对A/D采样过程及其结果的存储来实现的数据采集和大容量存储单元的研究。
通过最后的不断实验分析，得到实验结果如下。
DSP内部设置A/D采样频率为5.74 kHz，每秒钟采样5740个点，满足大部分信号采集系统的需要，实现数据采样的多种环境下的可适性。
实验过程中，采用一个通道采样和转换，一个结果寄存器来存放转换结果，在实验室条件下简单易行且具有代表性，这样就比较好分析，采样结果存入外扩的采样结果可以用波形表示，该波形为A/D采样过来经过简单的模数转换后得到的正弦波形，输入信号波形与采样结果波形相似，实现了A/D模块的实时准确性采样，符合设计需要，能够为后续的数据处理和分析做好充分的准备，同时也实现了大容量的数据存储。
通过以上的设计试验结果分析可知，本次设计完成了DSP2812的A/D采样并进行简单的模数转换，并最后将结果存入外扩存储器中，实现大容量数据存储。
参考文献
[1] 林世隆.电网电气设备在线监测综合平台数据采集系统的设计[J].电力与电工，2009（2）：20-23.。