基于基于TMS320F2812的双机信息处理系统设计的双机信息处理系统设计
介绍了基于TI公司TMS320F2812型DSP的信息处理系统的设计。采用2片TMS320F-2812 DSP,利用其丰富的
片上资源和较高的数据处理能力,建立了一个具有速度快、功能强、价格低廉,通用性强等特点的信息处理系
统双机平台。该平台弥补了单个DSP系统在处理大量数据输入/输出和接口突发信号时,引起系统不稳定从而造
成数据丢失这一缺陷,提高了系统的稳定性。TMS320F2812-DSP双机平台可作为嵌入式系统硬件平台,进一
步开发各种应用软件,其应用可拓展到光学网络、汽车控制、生物测定学等新兴应用领域。
1 引言引言
在
在通常的数据处理系统中,采用单一CPU担任数据采集和处理工作,但在实时性要求严格的高速数据采集系统中,单一
CPU常常因为大量数据输入/输出和接口突发信号直接影响数据采集系统的正常工作,为了解决单一CPU系统在高速模数(A/D)
或数模(D/A)转换中的这一缺陷,本文采用两片F2812构成
限于篇幅有限,仅给出F2812 DSP双机平台、信号调理和A/D模块的硬件设计和软件流程。
2 F2812双机平台系统硬件设计双机平台系统硬件设计
2.1 DSP双机平台模块硬件设计双机平台模块硬件设计
TMS320F2812 DSP双机平台功能框图如图l所示。现将各部分的功能介绍如下:
(1)A机:主要完成4路模拟信号的实时A/D、 D/A转换。需要扩展256 kxl6 bit RAM、16 kxl6 bit双口RAM、高速4路12 bit
D/A转换器、1路RS-422异步串行接口(备用),4路模拟输入信号通过信号调理模块连接A/D转换器接口。
(2)B机:主要完成USB2.O接口数据通讯、数据调整和操作-控制命令解析、系统工作状态显示。需要扩展256 kxl6 bit
RAM、16 kxl6 bit双口RAM、512 kxl6 bit Flash、USB2.0接口模块、液晶显示屏-键盘-声光指示模块、1路RS-422异步串行接
口(备用)。
(3)A机和B机通过外扩双口RAM器件共用存储区实现数据交换,共用30 MHz外部晶体振荡器(时钟源)。
(4)电源模块提供5路直流电源:±12 V(模拟)、+5 V(数字)、+3.3 V(数字)、+1.9 V(数字)。
(5)信号调理模块:4路双极性模拟输入信号不能直接接入F2812 DSP的A/D输入引脚,需要经过信号调理模块,将信号的
最大电压幅值调整到F2812 DSP A/D输入允许的范围之内(0 V~+3 Vp-p),再输入至ADC。
(6)D/A模块:4路高速12 bit D/A转换器输出,建立时间小于120 ns。
(7)USB2.0接口模块:通过USB2.0接口实现F2812 DSP(B机)与PC机的物理连接,实现F2812DSP与PC机平台的数据交
互。
(8)CPLD逻辑控制电路:实现F2812 DSP各个外部扩展功能模块的片选地址译码。
该模块是整个系统的核心部分。由于两片F2812 DSP的引脚连接基本相同,按照通用性强、接口清晰简捷、资源引出最
大化、兼顾构建双机平台的设计思想设计单一F2812 DSP模块,再由单一F2812 DSP模块组建双机平台原理样机。这样只需
要设计出一种F2812 DSP的PCB板,降低了风险,节省了时间和加工费用。在双机平台原理样机调试通过、软件调试通过和
系统正常运行的基础上,可以再进行F2812 DSP双机平台的整体模块二次设计。