基于DSP和DDS技術的氣體濃度檢測系統

3 系統軟件設計
氣體濃度檢測系統軟件設計包括DSP初始化程序、中斷向量表、應用程序(包括響應外部中斷程序)、數據后處理程序。檢測系統啟動時首先運行內部ROM固化的Boot-Loader程序，將存儲在FLASH中的程序代碼加載到DSP內部RAM 中。程序首先是初始化系統，通過配置DSP內部寄存器，確定DSP具體的工作狀態，然后是中斷響應程序以及數據后處理程序。系統程序框圖如圖4所示，自相關運算在中斷子程序中完成，為方便移植所有程序都采用結構化C語言完成。本檢測系統在工作過程中，對每一頻點采樣4 092點，將每個頻點采樣值進行自相關運算，恢復出微弱信號，并計算該頻率傳感器響應幅度。前面已經證明在DSP內進行自相關運算可以用FFT來實現。

FFT算法中的倒序可以由DSP變址方便實現，整個推導過程由三重循環構成，外層的循環控制有M級的順次運算(M=log2N)，內層的兩個循環一起控制同一級中各個碟型運算單元，最內層的一個循環控制為同一類型的碟型運算。本程序采用基-2時間碟型運算，碟型運算的計算關系為：

這里的X(M-1)(k)和X(M-1)(j)分別表示第M-1級中上節點和下節點的值，XM(k)和XM(j)分別為第M級中上節點和下節點的值，k是j的對偶節點，依據上述公式可以實現序列的同址運算。

4 結 語
實驗證明，基于微氣體傳感器的氣體濃度檢測系統能有效地檢測出傳感器的微弱信號。系統以 Black-fin531為核心，結合DDS技術和自相關檢測方法，硬件設計簡單可靠，程序采用結構化的C語言，通用性和移植性好，易于DSP實現。系統很好地滿足了氣體濃度檢測的需要，測量精度高，算法簡單，可以用于氫氣等多種氣體的檢測。