基于DSP的录波仪设计

2万 · 2013-6-28 23:35

摘要：利用DSP高速采样，高速计算的特点，采用缓冲区对任意瞬间波形进行存储，从而可以将波形进行慢速回放，稳定显示，从而捕捉到速度比较快，随机性比较大的波形。
关键词：TMS320LF2407 缓冲区高速A/D

一．引言

　　在日常实验研究中，有一部分波形显示速度很快，或是时有时无，在普通示波器上以人的反应力难以捕捉。由于DSP运算速度很高，并且系统资源丰富，因此在构成系统时可简化外围电路。本文介绍了一个以DSP为控制核心的录波仪，能够对波形进行存储再现，并稳定显示出来，而且可以对波形的脉宽，振幅，峰值等进行计算，并输出结果。

二．系统工作原理

　　DSP每隔一定时间就将采样进来的信号采用A/D转换变为数字量，储存入数据缓冲区中，也就是将过去波形的数据储存起来。当收到外部键盘输入的输出波形的指令时，便跳到相应的处理子程序中，将所储存的数据点按储存顺序一一释放出来，再经过D/A转换回复成波形。由于DSP运算速度很快，可以提供足够的采样频率，使得回复出来的波形与原波形近似度很高。

三．系统硬件电路

　　系统原理框图如下所示：

2万 · 2013-6-28 23:35

　探针探测到的信号经由运算放大器LM324缩放到高速A/D HI3318所需的接口电平范围内0~5V，其连接电路如下：

　　由于DAC0832为8位的输入，而DSP的A/D转换通道是10位的，若只采用10位中的8位，则DSP的A/D通道的输入电平范围只能在0~0.825V范围内，受干扰影响较大，而且，DSP内部A/D最小转换时间为500ns，也不利用发挥DSP的速度优势，因此，不采用DSP内部集成的A/D转换，而采用外挂的高速A/D HI3318进行转换，将转换结果通过DSP的I/O口输入。键盘采用独立按键结构，每个按键对应一根I/O线，由DSP在键盘的触发中断中对按键进行查询，从而转到相应的处理子程序当中。键盘要求输出波形时，内存数据被读出由DAC0832进行转换，恢复成波形，在示波器上显示出来。对采样数据进行处理后，结果也可由打印机输出。

2万 · 2013-6-28 23:36

四．系统软件设计

　　系统软件主要分以下几个部分：

① 键值判断程序：DSP在主程序当中循环，等待按键的输入信号，当有输入时，发生中断，在中断服务子程序当中读入键值，并转入相应的处理子程序当中。

② 波形采样程序：DSP将波形数据进行采样，并依次将其存储在片内RAM当中。

③ 波形输出程序：DSP将波形数据读出，分段进行扫描，缓慢送出，当发现需要捕捉的波形时，通过按键停止使其凝滞输出。

④ 凝滞输出程序：将需要凝滞输出的部分数据重复扫描，使得此段波形一直稳定的显示在屏幕上。

⑤ 波形参数计算程序：将波形数据进行比较，找到其中的极大极小点，若是平顶波，则找到平顶波的中点为准，得到极点的位值，从而可以计算波形脉宽，峰值间隔，振幅等参数。

　　各部分框图如下：

① 键值判断子程序框图（图1）

② 波形捕捉子程序框图（图2）

2万 · 2013-6-28 23:36

③ 波形输出子程序（图3）
④ 波形参数计算子程序（图4）

2万 · 2013-6-28 23:37

⑤ 波形凝滞子程序（图5）

　　以下为用日本横河公司的波形分析仪DL750捕捉的波形和录波仪在DL750上回放出来的波形比较，可见，波形的近似度很高，达到了录波的效果。

只看该作者 · 2013-6-29 10:36

这种东东应该总结成pdf再发布的

只看该作者 · 2013-6-29 10:44

学习一下

只看该作者 · 2013-6-29 11:06

貌似文字太多，不太敢兴趣

2万 · 2013-6-29 12:21

waitingf 发表于 2013-6-29 10:36
这种东东应该总结成pdf再发布的

以后注意！

2万 · 2013-6-29 12:22

waitingf 发表于 2013-6-29 10:36
这种东东应该总结成pdf再发布的

不过就不知道是不是想要的了！

2万 · 2013-6-29 12:22

someonewho 发表于 2013-6-29 10:44
学习一下

:handshake

2万 · 2013-6-29 12:22

justbybing 发表于 2013-6-29 11:06
貌似文字太多，不太敢兴趣

文字多么？

基于DSP的录波仪设计

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