基于A/D和DSP的高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)

采樣時,通過程序使DX和FSX輸出為1。此時采樣脈沖與DX、FSX相“與”后被分別送人AD6644的時鐘輸入ENCODE和IDT72V253的寫時鐘輸入WCLK,A／D轉(zhuǎn)換器開始工作,且不斷將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送至自己的輸出口D0～D7。當(dāng)寫使能WEN為低時,A／D轉(zhuǎn)換器輸出口上的數(shù)據(jù)在WCLK的上升沿被依次寫入FIFO。A／D轉(zhuǎn)換器和FIFO每來一次脈沖,便完成一次模數(shù)轉(zhuǎn)換并把數(shù)據(jù)順序存人FIF。使IDT72V253的LD為低、FSELO為高、FSEL1為高時,IDT72V253經(jīng)過主復(fù)位后,偏移值n、m為默認(rèn)值63,每個雷達(dá)回波脈沖采樣63個點(diǎn)后,存儲器幾乎滿標(biāo)志PAF輸出低電平(在未到63時輸出高電平)。把此標(biāo)示接到TMS320C6713的外部中斷INT0上,利用它由高到低的變化產(chǎn)生中斷,以表明一組數(shù)據(jù)采集完成。

在中斷中,DSP首先迅速關(guān)閉采樣脈沖信號(使DX和FSX的輸出為0),停止A／D轉(zhuǎn)換器和F1FO的工作。TMS320C6713的CE0和ARE相“與”后與FIFO的讀輸入RCLK接在一起,DSP每執(zhí)行一次I／O讀操作,R=CE0十ARE便向RCLK發(fā)出一脈沖,把FIFO讀使能PEN置為低,同時連續(xù)執(zhí)行63次I／O讀操作,數(shù)據(jù)便依次從IDT72V253送入TMS320C6713,整個數(shù)據(jù)采集工作就此完成。在進(jìn)行第二次數(shù)據(jù)的采集前,最好將IDT72V253先復(fù)位,把TMS320C6713通用緩沖串口的CLKX配置為通用輸出口,給IDT72V253的PRS引腳輸入一個不小于10 ns的低脈沖,即在DSP的CLKX引腳輸出一個低脈沖。這樣可以更充分地保證FIFO的讀、寫指針的穩(wěn)定。

3.3 軟件設(shè)計

軟件設(shè)計包括CPLD和DSP兩個部分。CPLD程序用VHDL語言編寫,實(shí)現(xiàn)簡單的邏輯轉(zhuǎn)換功能,程序設(shè)計比較簡單。DSP編程中有幾個關(guān)鍵步驟：外部中斷使能、時鐘送入A／D轉(zhuǎn)換器和FIFO、等待中斷、停止A／D轉(zhuǎn)換器和FIFO、采集數(shù)據(jù)、復(fù)位FIFO。整個軟件流程如圖7所示。

4 結(jié) 論

通過實(shí)際設(shè)計表明,在DSP高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,采用FIFO器件作為A／D轉(zhuǎn)換器與DSP之間的橋梁,可以根據(jù)具體需要靈活設(shè)置FIFO的各個標(biāo)志,使其具有很強(qiáng)的外部接口能力;并且通過軟件很容易調(diào)整A／D轉(zhuǎn)換器、FIFO和DSP的操作時序,增強(qiáng)了操作的靈活性,起到了很好的數(shù)據(jù)緩沖作用,保證了數(shù)據(jù)采集的安全可靠。系統(tǒng)硬件具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠的特點(diǎn);軟件具有控制靈活、程序調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。