隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，DSP已成為通信、計算機、消費類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件，基于DSP技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用正成為數(shù)字時代的應(yīng)用技術(shù)潮流。由于各個領(lǐng)域的應(yīng)用需求不斷提高，對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計提出了更高的要求。對于實時性、可靠性要求很高的多任務(wù)信號處理及多路控制方面的應(yīng)用，單個DSP嵌入式系統(tǒng)已不能滿足需求，采用多個DSP或者一個DSP加一個通用微處理器來實現(xiàn)成為一種必然的選擇。如何構(gòu)建高速、高實時、高性能的雙DSP并行處理系統(tǒng)是本文論述的主要內(nèi)容。 目前，在自動控制、電力系統(tǒng)等一些領(lǐng)域中，已有DSP+單片機、DSP+ARM的雙CPU組合。隨著智能控制、無速度傳感器等技術(shù)的發(fā)展，需要處理的數(shù)據(jù)量越來越大，對系統(tǒng)的實時性和精度的要求也越來越高，單片機開始顯得力不從心，而ARM由于其特點使得其應(yīng)用領(lǐng)域受限。 首先，本文提出了一種以TMS320F2812和TMS320VC5402為核心的雙DSP芯片并行處理系統(tǒng)。通過兩片DSP芯片，較好地解決了連續(xù)采樣與數(shù)據(jù)處理、事件記錄之間的矛盾。對比傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)來說，雙芯片的處理系統(tǒng)具有更高的運算能力，更多的可擴展接口，更廉價的實現(xiàn)成本。 其次，本文給出了基于雙DSP并行處理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。著重探討了系統(tǒng)各功能塊的設(shè)計，包括信號采集模塊、信號調(diào)理模塊、雙DSP并行處理模塊以及人機接口模塊的設(shè)計，對各模塊的元器件選型、功能作了詳細介紹。并且，在此硬件基礎(chǔ)上，利用專用DSP軟件開發(fā)環(huán)境CCS，對兩塊DSP的任務(wù)做了分配；討論了自適應(yīng)采樣、濾波、FFT處理和HPI通信等軟件流程設(shè)計及C語言實現(xiàn)。 最后，探討了雙DSP并行處理系統(tǒng)在陶瓷窯爐燃燒監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。通過在兩片DSP芯片間之合理的分配與協(xié)調(diào)任務(wù)，可以準確的反應(yīng)出窯內(nèi)的溫度、氣氛等狀況，從而使調(diào)試人員在線實時地對窯爐的熱工參數(shù)進行控制。
【學位單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2006
【中圖分類】：TP338.6
【部分圖文】：

通過這種方式，大批的數(shù)據(jù)以很快的速度交換，不存在數(shù)據(jù)幀的問題，很容易實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。圖3一4是TMS320VC54xHPI與主機的連接框圖。TMS320VC54x通過HPI與主設(shè)備相連時，除了8位HPI數(shù)據(jù)總線以及控制信號線外，不需要附加其他的邏輯電路。

據(jù)放在片內(nèi)固定的地址，需要時數(shù)據(jù)可直接從片內(nèi)RAM的某一固定地址讀取。這個特點為多片DSP之間的并行處理提供了優(yōu)越的條件。主機訪問從機的流程如圖3一5所示。初始化設(shè)置HPIC寄存器等等待一一個個周期期設(shè)置HPIA寄存器讀/寫HPID寄存器結(jié)束圖3一5主機訪問從機的流程圖

21}H(j口)}一二丁一一了-氣，一下下.面一1+(耐山。)‘”，其中，參數(shù)N為濾波器階數(shù)，叭為低通截止頻率。其幅平方特性如圖4一3所示。圖4一3巴特沃斯低通濾波器的幅平方特性巴特沃斯濾波器基本覆蓋了過程控制中可能用到的低通濾波器�；诳刂葡到y(tǒng)對濾波器的要求，即在低頻段有較平坦的通帶特性，在截止頻率處能夠迅速衰減。因此，設(shè)計一階到五階濾波器基本上能滿足控制系統(tǒng)的性能要求(濾波器階次選擇過高可能造成相位延遲過大，控制系統(tǒng)不穩(wěn)定)。MAX274芯片是一片包括四個二階濾波器的高性能模擬濾波器，可以通過外接電阻設(shè)置其為巴特沃斯、切比雪夫或者貝塞爾濾波器，考慮到切比雪夫雖然具有非常窄的過渡帶，但帶內(nèi)增益有波動;貝塞爾濾波器的相頻特性比較理想也就是群時延特性較好，但帶外哀減較慢;而巴特沃斯濾波器具有最大的帶內(nèi)平坦度和較好的帶外衰減
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本文編號：2893801