TMS320VC33控制的地震记录仪设计

发布时间：2010-11-25 12:02 发布者：eetech

本次设计主要采用TI公司生产的32位浮点数字信号处理芯片TMS320VC33作为系统的主控芯片；采用Analog公司生产的16位模数转换芯片AD976作为模数转换芯片；采用Linear公司生产的八阶开关电容式低通滤波器LTC1064－2作为硬件滤波芯片。本系统功能的实现主要分为两个部分即：硬件电路设计和DSP软件程序设计。

1. 硬件电路设计

考虑到系统功能的实现，硬件电路设计主要分为四个部分即：信号前置处理和信号滤波处理、信号AD转换、DSP功能实现，计算机接口电路。系统框图如图1：

1.1 信号前置处理和滤波处理

信号前置主要是通过DG419二选一模拟开关对两个量程的信号进行切换选通，DG419的控制端由DSP直接控制，模拟信号通过DG419送给LF356运算放大器，进行信号的放大和一级滤波。这里用运算放大器人为作了一个二阶滤波器，将信号整形处理幅值为%26;#177;10V的准备供给AD的电压信号。通过前置处理的模拟信号经过DG419进行选择由DSP控制分成两种情况即通过LTC1064－2滤波通道或者直接送给AD976，通过LTC1064－2的将前置信号的高频滤掉，滤波器的转折频率由DSP提供的滤波时钟控制。

1.2 模数转换

信号经前置整形和滤波后的10V电压信号送到模数转换器AD976，一个模拟量经AD转换后产生16位数字电压量，在转换结束后由AD976的BUSY管脚的状态给后面的74HC574一个锁存脉冲，将16位数字量信号锁存到74HC574上，等待DSP来读取数据。这里面AD976的转换及前置DG419的信号选通都是由DSP主控的，从时间上能够保证读取AD转换后的有效数据。

1.3 DSP功能实现

TMS320VC33是TI公司生产的高性能浮点数字信号处理芯片，根据DSP芯片本身的特点需要考虑几个方面： (1) 电源供给 DSP本身使用3.3V工作电压，使用1.8V锁向环电压，需要采用TI公司推荐的电源芯片TPS767D318将＋5V电源电压转换成3.3V和1.8V。 (2) 晶振产生电路根据使用的晶振不同采用的晶体振荡起振电阻和电容不同，这里采用10M晶振，起振电阻和电容分别选用470欧姆和15pF电容。 (3) 锁向环电路锁向环需要采用推荐电路，注意用的电阻分别为100欧姆和103电容。 (4) 电平转换电路由于DSPVC33只能接受3.3V电平信号，因此需要用电平转换芯片74LVT245进行电平转换，同时考虑对74LVT245的读写逻辑操作。

1.4 计算机接口电路设计计算接口电路框图如图2所示。