isp1032E在高精度數據采集系統中的應用

　　4 在數據采集中的應用

圖4

　　4．1工程背景

　　現代測試系統的一個共同特點是高速、高精度和多參數綜合測試。在背板式發動機參數綜合測試系統中，應變、壓阻、熱電阻傳感器以及熱電耦信號的調理輸出都需要做高精度的采集與處理。為實現高精度的性能指標，充分發揮DSP速度快，運算功能強大的優勢，筆者設計了以DSP為核心的處理器、以isp譯碼控制電路為核心的控制單元和多路模擬開關選擇電路、程控放大電路以及程控模擬濾波電路、高精度ADC模數轉換電路、DAC調零與自標定電路等組成的高精度數據采集板。該測試系統對內可以實現高精度的數據采集，對外可以通過isp譯碼控制經儀器總線與其它儀器板卡或互聯設備進行數據通信。

　　4．2 系統的總體結構

　　圖5是該高精度數據采集系統的總體結構。

　　系統中的ADC選用CRYSTAL公司的24位串行雙通道輸出模數轉換器CS5397來實現高精度的數據采集。為了檢測模擬通道的功能，通道輸入信號可切換至內部的DAC調零與自標定電路，以便用DAC調零與自標定電路產生特定的直流與交流信號來作為標定信號此標定信號可用于標定通道的增益與零偏，并提高系統精度。為了實現理想的幅頻特性，系統采用了前端模擬濾波和后端DSP數字濾波相結合的工作方式。

　　4．3 應用結果

　　DAC調零與自標定電路部分的isp譯碼控制電路（原理圖方式）如圖6所示。在該程序成功燒錄到isp芯片后，可以通過isp地址譯碼來控制DAC（DAC7614）串行輸入數據和輸入時鐘的開或關，并根據該DAC的工作特性輸出所需的、用于調零與自標定的模擬電壓值。

圖5

圖6

　　在電路設計中，由于用到的鎖存器數目繁多，而有可能造成系統資源的不足（鎖存器數目不足），所以，系統專門設計有D觸發器電路以解決D觸發器資源不足的問題。其原理圖如圖7所示。

　　5　小結

　　isp在系統可編程技術及其相應的器件ispLSI是Lattice公司1992年首創的。其先進的思想和靈活的在系統可編程方式極大的沖擊了傳統的數字電路設計，從而為數字電路設計帶來了一場技術革命。

　　1999年11月，Lattice公司又推出了在系統可編程模擬電路ispPAC（In－System Programmability Pro－grammable Analog Circuits），從此揭開了模擬電路開發及研究的新篇章。雖然與ALTERA公司和XILINX公司相比，Lattice公司的開發工具要略遜一籌，但該公司在中小規模PLD的開發上非常有特色。特別是在99年收購了Vantis（原AMD子公司）后，Lattice公司已成為世界第三大可編程邏輯器件供應商。

圖7