基于TMS320C6713 DSP的高速数据采集系统设计

论文摘要

DSP的广泛应用为利用现代数字信号处理技术高速大量的处理信息提供了一个有效手段,而数据采集技术在其中起关键性作用。开发基于DSP的高速数据采集系统可以满足多个领域的数字信号处理需要,其中超声自动无损检测是一个非常重要的应用领域。本文阐述了一种基于DSP的高速数据采集系统的总体设计方法,对系统各部分功能的实现方法做了详细的分析和介绍。本数据采集系统以DSP最小系统为中心。采集芯片选用AD公司生产的12位双通道65MSPS高速A/D转换芯片AD9238,并采用AD公司提供的差分驱动芯片AD8138为AD9238提供输入范围内的差分信号。数字信号处理器选用TI公司生产的C6000系列高性能浮点型DSP芯片TMS320C6713,采用FIFO解决DSP与A/D芯片工作速率不匹配问题,有效的避免了数据丢失,提高了DSP的工作效率。高速数据采集部分和数字信号处理部分采用Tech-V总线来进行端口信号的传递。最后提出一种基于LMS算法的自适应滤波器,对A/D采样信号进行前端滤波去噪。最后完成滤波算法在DSP中的实现。本文设计的基于TMS320C6713 DSP的高速数据采集系统为工业测控系统提供了良好的硬件支持,为A/D采样信号前端去噪提供了一个非常有用的方法,为研制基于DSP的超声检测系统打下基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 研究背景
• 2 研究现状
• 3 课题研究内容及意义
• 第一章 系统的整体设计思路
• 1.1 高速数据采集处理系统一般设计要求
• 1.2 本系统设计思路
• 1.2.1 高速数据采集部分主要指标
• 1.2.2 数字信号处理部分主要指标
• 第二章 系统硬件电路设计
• 2.1 高速数据采集部分硬件电路设计
• 2.1.1 高速A/D转换器的选择
• 2.1.2 A/D驱动电路设计
• 2.1.3 模拟输入与电压参考设计
• 2.1.4 时钟电路设计
• 2.1.5 电源与接地设计
• 2.1.6 FIFO选择与电路设计
• 2.1.7 CPLD控制电路设计
• 2.1.7.1 采样缓冲同步控制
• 2.1.7.2 DSP中断控制
• 2.1.7.3 DSP数据读取控制
• 2.1.7.4 功能仿真
• 2.1.8 Tech-V总线介绍
• 2.1.9 电路板设计
• 2.2 数字信号处理部分硬件电路设计
• 2.2.1 TMS320C6713DSP介绍
• 2.2.2 电源电路设计
• 2.2.3 复位电路设计
• 2.2.4 时钟电路设计
• 2.2.5 EMIF总线接口电路设计
• 2.2.6 JTAG接口电路设计
• 第三章 系统初始化设计
• 3.1 EMIF接口初始设置
• 3.2 系统PLL和时钟逻辑设置
• 3.3 DSP中断设置
• 第四章 前端自适应滤波器软件设计
• 4.1 自适应滤波器介绍
• 4.2 自适应滤波MATLAB仿真
• 4.3 自适应滤波器软件算法在DSP中的实现
• 结论
• 参考文献
• 附录1 VHDL源程序
• 附录2 部分初始化程序
• 附录3 自适应滤波器算法DSP实现程序
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录