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第23卷第5期青海大学学报(自然科学版)Vol123No15

2005年9月JournalofQinghaiUniversity(NatureScience)Sep12005

基于DSP的数据采集系统设计
段广云

(青海大学机械系,青海西宁810016)

摘要:在描述AD7865模数转换器的特性和其他外围电路的基础上,从软件和硬件方面介绍了
该芯片与TMS320F206定点DSP接口的设计方法以及时序配合等问题。并且按照定点DSP对
数据处理的要求,完成了对数据采集的滤波程序设计。处理完成后的数据最终经CAMAC总
线接口输送给计算机。
关键词:模/数转换器;数据采集;定点DSP
中图分类号:TP311文献标识码:B文章编号:1006-8996(2005)05-0082-04

数据采集技术在微机控制系统中,为了实现对生产过程的控制,要将各种测量参数,按要求的方式送
入微机。计算机处理的二进制数字信息,在微机控制系统中,输入的信息大多是模拟量,为使微机能够对
这些模拟量进行处理,必须经由数据采集系统将模拟量转化为数字量,并输入到微机进行处理[1～3]。
TMS320F206是一个常用的定点DSP芯片[4],可以利用它来控制模数转换器的转换,将模拟量转换
为数字量,完成数据的采集和读取,实现与CAMAC之间的接口。
1系统原理方案设计
系统的原理方案如图1所示。

图1系统原理方案示意图
本数据采集系统的工作原理:模拟位移量信号经过电感式位移传感器后转化成电压量,经过电压放
大器放大后再传送至A/D转换器,由DSP来控制A/D转换器信号从模拟量到数字量的转换。再利用
DSP中的数字滤波技术[5]对数字量进行处理,保证数据采集的可靠与准确。最后,将经过DSP处理后的
数据通过CAMAC总线接口输入计算机再处理。
本系统选定的主要器件有仪表差分放大器AD623,14位A/D转换器AD7865,定点DSP芯片
TMS320F206以及通用阵列逻辑GAL20V8和电压比较器AD711。
2系统硬件设计
主要包括两个重要接口电路的设计:DSP与AD7865接口电路设计和DSP与CAMAC总线接口电路
设计。
211TMS320F206与AD7865接口电路设计F206与A/D间的连接包括数据线、读写线、片选线。F206

收稿日期:2005-03-15
作者简介:段广云(1979—),女,河南鹿邑人,助教,硕士。
第5期段广云:基于DSP的数据采集系统设计83

的数据总线为16位,比
A/D的数据位宽,将A/
D的数据线与F206的
高位数据线取齐,可以
省去DSP对数据进行符
号扩展的预处理[6]。
在设计F206与
AD7865接口电路时,应
考虑其时序配合。由图
2可知[7],AD7865的
EOC输出信号可作为
图2AD7865时序控制
F206的外部中断信号,
用来通知F206模数转换已经完成。EOC引脚可以不用,系统设计时把此引脚悬空[8],用程序来控制数
据的读取。
由图2可见,转换自
CONVST上升沿始,数据经
214μs后转换完毕,由EOC
下降沿信号给出,当CS或
RD信号变低时,系统可以
读出数据。在启动下次转

换前,必须有tQUET的准备时
间。
根据AD7865的转换时
序及TMS320F206的控制特
点,设计出DSP与AD7865之
间的接口电路如图3所示。图3TMS320F206与AD7865接口电路
2.2TMS320F206与CAMAC总线接口电路设计
CAMAC接口是一种通
用的总线标准,通过数据路
上的命令形式实现操作。数
据路上的寻址命令形式为:
命令=N(i)A(j)F(k)
其中:N(i)———该命令
所要寻址的站号,1≤i≤23;
A(j)———站号N(i)中组
件的子地址,0≤j≤15;
F(k)———被寻址部件所
要进行的操作;0≤k≤31
本系统还用到Q和X信

号线,分别是测试和组件是图4CAMAC与DSP之间的接口
否收到且执行命令的回信号
响应[9]。
84青海大学学报第23卷

图5系统的基本硬件电路组成
由图4可知,由于CAMAC总线标准是负逻辑,故本系统在CAMAC和DSP之间使用了反相驱动器
74LS240。而GAL器件是一种理想的PLD器件,在制造工艺上采用了先进的EECMOS工艺;在电路设计
上继承了早先PLD器件的“与”“或”阵列可编程的基本结
构,用来取代CAMAC命令NAF的门电路组合,即可减小
系统规模,又能提高系统的灵活性和速度。
2.3系统原理图的设计
在设计了两个主要硬件电路的基础上,系统原理图的
主体已经设计完成。还应加入TMS320F206和AD7865相
应的外围电路[10,11],包括F206时钟电路、AD7865调零电
路