近年來(lái)隨著高校辦學(xué)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備已逐漸不能適應(yīng)高校的發(fā)展步伐。針對(duì)目前自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)驗(yàn)裝置較少情況，提出了基于嵌入式DSP的多對(duì)象實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方案。嵌入式DSP系統(tǒng)是把DSP嵌入到應(yīng)用電子系統(tǒng)中的一種通用系統(tǒng)，具有處理速度快、精度高和可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)。開(kāi)展該課題的研究對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)能力以及科研開(kāi)發(fā)具有重要意義。 目前，多對(duì)象的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在三個(gè)方面存在不足：第一，控制器的CPU多采用51系列單片機(jī)，運(yùn)行速度不能滿足高級(jí)控制算法的需要；第二，系統(tǒng)的集成度不高，整個(gè)控制系統(tǒng)龐大，外圍的功能電路復(fù)雜，接口方式不靈活。第三，目前用于自動(dòng)化專業(yè)的DSP實(shí)驗(yàn)裝置較少，而且大多是單一對(duì)象，實(shí)驗(yàn)效果不太理想。 針對(duì)上述的不足，我們提出了以下幾點(diǎn)改進(jìn)方案。首先，我們?cè)趯?shí)踐教學(xué)平臺(tái)上選擇了當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中幾類(lèi)典型的控制對(duì)象，既有大滯后，非線性的爐溫實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，又有快速運(yùn)動(dòng)的直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。其次，在硬件設(shè)計(jì)中，采用TI公司的TMS320F2812作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的處理器。該芯片是一種低功耗、高集成度的專用控制芯片。其運(yùn)行速度比51系列單片機(jī)快并具有強(qiáng)大的指令集，可實(shí)現(xiàn)高級(jí)算法的在線運(yùn)算，而且內(nèi)部特有的硬件結(jié)構(gòu)給集成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的方便。最后，在軟件設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)了由VC＋＋6.0控件編制的上位機(jī)監(jiān)控軟件以及在CCS2000開(kāi)發(fā)環(huán)境下，用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程實(shí)現(xiàn)的DSP控制軟件。同時(shí)引入μC／OS-Ⅱ操作系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)節(jié)和管理的嘗試。 通過(guò)硬件電路的設(shè)計(jì)、制作，軟件的編寫(xiě)、調(diào)試及實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、成本低、可操作性強(qiáng)，可靠性高、可擴(kuò)展性好，可有效解決實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的問(wèn)題，其在教學(xué)和科研領(lǐng)域?qū)⒕哂泻芎玫膽?yīng)用前景。
【學(xué)位單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類(lèi)】：TP368.12
【部分圖文】：

復(fù)位電路的基本功能是:系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)。圖3一1所示的Rc復(fù)位電路[3‘一3z]可實(shí)現(xiàn)上述基本功能。該Rc電路輸出復(fù)位信號(hào)為低電平有效;RESET為手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)，當(dāng)按下該開(kāi)關(guān)并保持一段時(shí)間(大于等于6個(gè)時(shí)鐘周期)即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位:24PF的電容可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾。F2812的時(shí)鐘及復(fù)位電路如圖3一1所示。舀。E件 XXXllXCLKINNNNNNNNNNNNN RRRSSSSS4.7UUU XXX2222222222222一 一一一 一圖3一1時(shí)鐘及復(fù)位電路

而且它的供電電源幅值是3.3V，與DSP一致，不需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，使用起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單。最短存取時(shí)間是sns。由于DSP采用統(tǒng)一尋址方式，IS6lLv6416既可作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，也可作為程序存儲(chǔ)器.。擴(kuò)展電路圖如圖3一4所示。XXXl)【15二 0]]]]]]]D【15二0」」XXXA[15二 011111A[巧二 0]]] ///RDDDDDDD/OEEE八 八澎 EEEEE/WEEE ///XZCSZZZZZZZ/CSSSTMS320F2812 IS6LV6416圖3一4存儲(chǔ)器電路外擴(kuò)設(shè)計(jì)電路

按鍵的削抖動(dòng)措施，則可在軟件中完成。每個(gè)按鍵通過(guò) 1KO的上拉電阻與DSP的1/0口相連，電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，很適合操作速度要求較高的場(chǎng)合，具體電路如圖3一7所示。 )))lll))))) 55555555555555555444333}}}IoPF4…… … … … … llllll目目 目 目 }}}IOPFS}}}....... ........... ........... ........... ........... ........... IIIOPF6666666 IIIOPF77777 DDDSPPP圖3一7獨(dú)立式健盤(pán)接口本設(shè)計(jì)中液晶顯示器采用深圳耀宇科技有限公司生產(chǎn)的YM12864R漢字液晶顯示模塊。它主要由行驅(qū)動(dòng)器/列驅(qū)動(dòng)器及128x64全點(diǎn)陣液晶顯示器組成，可顯示漢字及圖形，與CPU接口采用8位數(shù)據(jù)線并行輸入輸出和3條控制線。LCM的8根數(shù)據(jù)線與DSP對(duì)應(yīng)的低8位數(shù)據(jù)線相連，控制線與相應(yīng)的譯碼電路連接，接口極其簡(jiǎn)單。系統(tǒng)中DSP與液晶模塊的接口電路圖如圖3一8所示。圖中YM12864R的Cs，SID，eLK管腳信號(hào)分別由TMS32oF2812的GPIOB12，GPIOB13，oPlons輸出經(jīng)過(guò)SN74HVTH245進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)得到。LEDA腳通過(guò)調(diào)整外接電位?
【參考文獻(xiàn)】

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2 彭衛(wèi)東,姬勞;μC/OS-Ⅱ在TMS320LF2407上的移植及應(yīng)用[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2003年04期

3 胡澤明,岳春生;嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)要素的選擇分析[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2003年08期

4 梁新榮,吳智銘;電加熱爐溫度單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制[J];電氣傳動(dòng);2000年03期

5 潘石柱,于仲安;VC實(shí)現(xiàn)串行通訊的三種途徑[J];電子工程師;2002年09期

6 劉鎮(zhèn),姜學(xué)智,李東海;PID控制參數(shù)整定方法[J];電子技術(shù)應(yīng)用;1997年05期

7 王立華;DSP系統(tǒng)的電源和復(fù)位電路設(shè)計(jì)[J];電子世界;2005年08期

8 郭曉康,姬勞,謝拴勤;基于TMS320F2812和μC/OS-II的飛機(jī)電氣測(cè)控終端設(shè)計(jì)[J];計(jì)測(cè)技術(shù);2005年02期

9 潘超軍,陳剛;μC/OS-II在TMS320F2812上的移植[J];江蘇電機(jī)工程;2005年04期

10 張靜,張凱;實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM7上移植的研究與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2004年04期

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2 李艷華;面向儀表的嵌入式DSP硬件平臺(tái)的研究[D];天津大學(xué);2004年

3 汪濤;開(kāi)放式DSP教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究[D];華中科技大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2872061