基于DSP的陣列聲波信號采集與處理系統設計

　　在本系統的設計中,采用了可以在線擦寫的FLASH代替EPROM作為程序代碼的存儲器。因而從根本上克服了傳統方法在系統調試上帶來的諸多不便,對表貼封裝的存儲器尤為適用。調試過程中,直接將程序代碼通過C542寫入FLASH中,重新上電后C542即可按照FLASH的方式執行Bootloader操作,極大的降低了硬件系統調試的難度。

　　本系統采用8位并行加載。C542復位期間檢查MP/MC引腳是否為低電平,若不是,則從外部程序存儲器0FF80h起執行用戶程序;若是,則從片內ROM的0FF80h起執行程序。啟動制造商在ROM的自舉加載器程序時,首先應進行初始化,然后檢查INT2引腳,若有效,則從HPI-RAM自舉加載;若無效,則使I/O口選通信號IS為低電平,從地址為0FFFFh的I/O口讀入自舉程序選擇字(BRS)。BRS的低8位決定了自舉加載的方式,若BRS的低2位為01,則為8位并行加載,然后自舉加載器依據FLASH的地址(BRS中的高6位 + 0000000000)就可讀取自舉表了。自舉加載器將FLASH中的程序代碼全部送到程序存儲器之后,立即轉移到目的地址,并開始執行程序代碼。

　　本設計中FLASH芯片選用的是AMD公司的Am29F010,該芯片容量為1Mbit。因為C542只能尋址64K 地址,所以Am29F010的A16引腳接地。

　　DSP在線加載系統的硬件設計如圖2所示。設計時沒有讓DS直接接CE,而是先讓A14、A15分別接一個非門,這兩個非門的輸出端和IS一起接到一個或門上,此或門的輸出端和DS一起接一個與門,與門的輸出端再接CE。這樣設計使Am29F010的48K至64K地址空間成為數據和I/O復用空間,自舉加載時可從Am29F010的地址為0FFFFh的I/O口讀入自舉程序選擇位。　　

　　ADC設計

　　根據本系統對ADC分辨率為16位、轉換速率大于125KSPS、低功耗的要求,決定選用ADI公司的AD976A。該芯片具有16位的分辨率,轉換速率為200KSPS,工作電壓為+5V,最大功耗僅為100mW。

　　對AD976A的轉換控制和數據的輸出主要涉及到R/C、CS和BUSY三個引腳。AD976A提供了兩種轉換模式：一種是CS一直為低電平,ADC和DSP讀數據僅由R/C控制;另一種是ADC和DSP讀數據由CS和R/C共同控制。由于C542不能讓ADC的片選信號一直處于選中狀態,所以只有選用第二種模式,如圖3所示。AD976A在CS的下降沿而R/C又為低電平時開始模數轉換,在CS的下降沿而R/C又為高電平時把數據送到數據總線。BUSY信號在模數轉換開始時變為低電平,結束時變為高電平。