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)》