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基于DSP的汽车减震弹簧故障诊断仪的设计


MS320VC5409,用户程序存储在外部数据空间(8000H~FFFFH)中,因此外扩了一片FLASHROM作为数据存储空间。FLASHROM采用INTEL公司的TE28F400B3T90(256K×16),它共分为15块(8块4K字,7块32K字),可单独擦写其中的一块。编程电压只需3.3V,最快的读取速度达到90ns。系统外扩了一片SRAM作为外部程序空间。SRAM采用CYPRESS公司的CY7C1041BV33(256K×16),存取速度达到10ns。
  
  2.3A/D转换电路
  
  信号的采集和转换是由AD7874完成的。AD7874是AD公司生产的12位A/D转换器。系统要求输入输出信号相位要同步,AD7874内置采样保持器,能够实现四路信号的同步采样。同步采样能使系统的输入输出信号相位匹配的误差降到最小。A/D转换的启动由上升沿触发,四路信号转换完成后,产生中断信号。每一路的采样频率可达29kHz。由于A/D转换后输出的是TTL电平,而DSP工作在3.3V的信号环境,因此在A/D的输出与DSP的输入之间需要加入电平转换电路。在本系统中采用SN74LVC245实现电平转换。DSP系统的供电由TI公司的电压转换模块TPS767D318PWP完成,能够输出3.3V和1.8V两路电压。
  
  2.4单片机电路
  
  单片机电路实现键盘输入响应和液晶显示以及与PC机交互功能。
  
  本系统中所用的单片机为ATMEL公司的AT89C51。键盘管理通过键盘控制器8279完成。液晶模块选用信利公司的VPG12864T(128×64点阵),它内置T6963C控制器,能够工作在文本或图形模式下。液晶显示界面程序比较大,所以外扩了一片AT28C256作为外部程序存储器。PC机的RS-232串口的电平和单片机串口的TTL电平不兼容,使用MAX232完成两种电平之间的转换。
  
  2.5通信电路
  
  通信电路实现单片机与DSP的通信。由于单片机与DSP间的数据通信量不大,因此采用了一片8位双向锁存器实现数据交换。双向锁存器采用TI的SN74LVC543。当DSP向AT89C51发送数据时,首先将数据锁存在SN74LVC543中,然后向AT89C51发中断,AT89C51响应中断,从锁存器中取走数据。反之亦然。
  
  3软件设计
  
  软件的设计主要包括DSP编程和单片机编程。DSP程序的主要任务是初始化、管理DSP外围电路和完成故障诊断的算法。单片机程序包括键盘控制程序、液晶驱动显示程序、与DSP及PC机通信的程序。
  
  3.1DSP主程序
  
  DSP主程序流程图见图2。
  
  3.2DSP程序的下载和引导
  
  在本系统中,FLASHROM是TSOP封装,焊接在电路板上,无法通过烧录器烧写,只能自己编写擦写程序。按照16位并行引导模式自举表(见表1)的格式写好程序代码,编译链接后通过JTAG口下载到DSP中;编写TE28F400B3的擦写程序,将程序下载到DSP中不同的位置。运行擦写程序,程序代码就被写入到FLASH中。要注意的是,由于FLASH的写速度与DSP相比很慢,因此在每次写完一个字后,要延时足够的时间,否则就不能正常地写入下一个字。写完后,需要将FLASHROM重新设置为读模式,这样才能在开发环境CCS中看到正确的结果。TE28F40

《基于DSP的汽车减震弹簧故障诊断仪的设计(第2页)》
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