基于DSP和MAX1420的高速數據采集系統設計

1 引言

　　數據采集系統是通信與信息技術領域中重要的功能模塊，應用廣泛。而傳統的數據采集系統大多以單片機或中規模數字電路為核心，其模數轉換器(A／D轉換器)采樣速率較低。顯然傳統數據采集系統不能完全滿足高速、高精度及具有數字信號處理功能要求，因此，這里提出一種基于DSPTMS320C6713和A/D轉換器和MAX1420的高速數據采集系統。該系統采用DSP控制MAX1420實現高速數據采集，完成必要的數據通信與數據存儲功能。其中，數據通信是將系統所采集的數據經通信接口傳給上位機；而數據存儲是系統存儲必要數據，防止由于系統掉電而丟失數據。另外，DSP除完成系統控制外，還可通過編程設置實現對采集數據進行實時數字信號處理。從而實現多種信號采集的開放式系統設計。

　　2 系統硬件設計

　　2．1 系統整體結構設計

　　該高速數據采集系統選用TI公司的TMS320C6713型DSP作為核心控制器，內核采用超長指令字(VLIW)體系結構，8個功能單元共用32個32位通用寄存器．最多可在一個周期內同時執行8條32位指令，提高程序執行速度；具有32位外部存儲器接口(EMIF)，尋址空間可達52 MB；可與SDRAM、SBRAM實現無縫連接，用于大容量高速存儲：直接異步存儲接口可與SRAM、EPROM連接，用于小容量數據存儲和程序存儲：具有16個獨立的EDMA傳輸通道。在CPU不干預的情況下，支持多路數據的獨立快速傳輸；具有兩個支持全雙工通信的多通道緩沖串口McBSP。

　　另外，TMS320C6713便于擴展存儲器和I／O接口。其總線在片內不易受干擾，且應用體積小，容易采取屏蔽措施，故可工作在電磁干擾較強的環境下，可靠性高。TMS320C6713采用增強型哈佛結構，可以完成并行指令操作。片上還集成有40位算術邏輯單元ALU，2個17位×17位硬件乘法器等功能部件。

　　以TMS320C6713為核心的數據采集系統的整體結構如圖1所示。該系統內部數據總線為32位，連接A/D轉換器、DSP、通信接口以及數據Flash的數據線。DSP的地址總線經CPLD澤碼，實現對A/D轉換器、通信接口、數據Flash等器件的片選信號。DSP控制外圍器件時，需復用控制總線，因此也需對CPLD進行譯碼。