DSP芯片在超声波钻井液测漏仪中的应用

传播速度，V为泥浆流速。
　　
　　由于C>>V，所以C2-V2≈C2，因此有：
　　
　　V=ΔtC2/2L(4)
　　
　　可见，只要测出时间差Δt，就可以求出泥浆流速，从而推断井下漏失情况。漏层位置是通过时间与深度的换算关系确定的，地面计算机与井下测量电路在同一时刻开始计时，由于地面可以方便地掌握仪器的下井深度，而井下仪器又可记录任意时间点的泥浆流速，当仅器提升到地面后，将记录的数据回放到计算机，就可知道位置深度处的流速。
　　
　　图2
　　
　　2DSP的应用
　　
　　2.1测漏仪电路结构
　　
　　测漏仪电路结构如图2所示。图中IC1是DSP芯片，这里采用TI公司的TMS320VC33浮点数字信号处理器，它是整个测量电路的核心，其指令周期为17ns，字长为32位，扩展精度为40位，内部存储器容量为34K×32bit，可寻址空间为16M，具有一个32位的串口、一个DMA通道、两个定时器、两个外部中断源；芯片的供电电压为3.3V，内核供电电压为1.8V，由IC5提供。由于芯片的运行速度很高，为了防止外部振荡电路的过高频率引起射频干扰，对外接振荡器采用了内部倍频技术。
　　
　　2．2接口技术
　　
　　图2中的IC2为DS1251存储器，它是一种非易失性的存储器，其输出电压高电平为5V。但TMS320VC33的I/O电平为3.3V，不能承受高电平为5V的TTL信号。为了使TMS320VC33与DS1251能够交换数据，电路中采用IC3（74LVC164244）实现3.3V与5V电平的转换。该芯片同时具有3.3V和5V两种供电电源，与DSP相连的I/O脚电平为3.3V，与存储器相连的I/O脚电平为5V。
　　
　　2.3引导
　　
　　引导（BootLoader）是将在存储在外部程序存储器中的程序代码一次性地全部加载到DSP芯片内部的高速存储器中，以实现程序指令的高速运行。TMS320VC33有四种引导方式，其中前三种方式是从外部存储器引导，第四种方式是从串行口引导。它们都是通过将四个外部中断引脚INT0～INT3中的某一个设置为低电平而实现的。本文采用表1中所示的第二种引导方式，即DSP从400000H开始引导程序。
　　
　　将用户程序加载到DSP的片内高速RAM是由DSP的片内ROM的驻机程序（出厂时已设置）完成的。上电后，DSP的复位引脚由“0”变为“1”，同时在电路连接上保证引脚MCBL/MP="1"，固化在片内的引导程序查询INT0～INT3中的哪一个为低，并按表1所示的中断脚与地址的对应关系进行引导。
　　
　　表1引导方式
　　
　　方式INT0INT1INT2INT3说明首地址10111外部存储器1000H21011外部存储器400000H31101外部存储器FFF000H41110串口
　　被引导的用户程序必须事先经过汇编、连接，以生成DSP能够认识的机器代码。在生成的程序代码前还必须加入一个引导头。引导头的具体结构见参考文件，其作用是：
　　
　　（1）实现字长为32位的DSP与8位、16位或32位外部程序存储器的接口。
　　
　　（2）实现高速DSP与低速ROM的接口。
　　
　　（3）实现用户程序与DSP与内存储空间的匹配。
　　
　　2．4数据处理
　　
　　采用TMS

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