基于DSP的列車(chē)應(yīng)變力測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)考慮的主要問(wèn)題是：如何采用EP2ROM+高速RAM的配置方式來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)子系統(tǒng)。

EP2ROM用來(lái)存放測(cè)試系統(tǒng)的程序和初始化數(shù)據(jù)，系統(tǒng)加電運(yùn)行時(shí)，TMS320VC33自動(dòng)將程序和初始化數(shù)據(jù)從低速EP2ROM裝載到高速RAM中。裝載完畢后，程序在高速RAM中全速運(yùn)行。系統(tǒng)中存儲(chǔ)器裝載程序和初始化數(shù)據(jù)的EP2ROM起始地址為400000h。同時(shí)系統(tǒng)中還擴(kuò)展了64K高速RAM，起始地址為100000h。此外，片選信號(hào)由系統(tǒng)中CPLD來(lái)實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于TMS320VC33與EP2ROM的接口，系統(tǒng)采用一片AM29F040 (512K×8)實(shí)現(xiàn)了8位數(shù)據(jù)寬度的程序引導(dǎo)。EP2ROM占用的地址空間為400000h~47FFFFh。讀EP2ROM時(shí)插入的等待周期由軟件來(lái)控制。

TMS320VC33實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)的程序和數(shù)據(jù)都存放在快速RAM中，因此快速RAM與TMS320VC33必須實(shí)現(xiàn)零等待接口。根據(jù)時(shí)序要求，當(dāng)TMS320VC33工作于60MHz時(shí)鐘時(shí)，快速RAM的存取速度必須小于13ns。本測(cè)試系統(tǒng)采用的快速RAM是IS61LV6416-8T，存取速度為8ns。由于這種快速RAM的數(shù)據(jù)寬度是16位，而TMS320VC33的數(shù)據(jù)寬度是32位，因此必須采用兩片構(gòu)成32位數(shù)據(jù)寬度，并令寫(xiě)使能信號(hào)與經(jīng)過(guò)譯碼的寫(xiě)信號(hào)相連，輸出使能信號(hào)與譯碼后的讀信號(hào)相連。測(cè)試系統(tǒng)中的快速RAM占用的地址空間為0x100000~0x110000。

通信子系統(tǒng)

在應(yīng)變力測(cè)試系統(tǒng)中，為了把TMS320VC33對(duì)采樣信號(hào)的處理結(jié)果通過(guò)串口傳送到PC機(jī)顯示或作進(jìn)一步處理，設(shè)計(jì)中采用TI 公司的TL16C550擴(kuò)展異步通信芯片將DSP與PC機(jī)相連，以完成測(cè)試系統(tǒng)與PC機(jī)之間的通信。

在TL16C550與TMS320VC33的串行通信中，雖然可以通過(guò)查詢(xún)的方式工作，但這樣會(huì)降低系統(tǒng)的性能。本設(shè)計(jì)通過(guò)TMS320VC33的RXRDY和TXRDY引腳引入外部中斷，從而使系統(tǒng)工作在中斷方式，保證了TMS320VC33與PC機(jī)的高速通信。

此外，本測(cè)試系統(tǒng)利用TL16C550的串行通信接口與上位PC機(jī)完成信息的交換。此時(shí)由于RS-232電路電平與TTL電平不同，因此必須經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)中采用MAX232A來(lái)完成這一功能。

可編程邏輯器件—譯碼模塊

測(cè)試系統(tǒng)中的譯碼模塊主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)DSP對(duì)片外存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備進(jìn)行管理以及根據(jù)DSP提供的地址信號(hào)，給外部存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備分配不同的地址空間。對(duì)于本測(cè)試系統(tǒng)而言，編碼方式主要考慮的是TMS320VC33的接口能力問(wèn)題。TMS320VC33的地址空間總?cè)萘繛?6M，采用統(tǒng)一編址也不會(huì)對(duì)存儲(chǔ)器容量造成太大的威脅。另外，TMS320VC33沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的I/O指令和I/O端口總線，因而測(cè)試系統(tǒng)中采用的是統(tǒng)一編碼方式，并用ABLE語(yǔ)言

設(shè)計(jì)譯碼電路。

測(cè)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

測(cè)試軟件算法的優(yōu)劣直接關(guān)系著整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的性能。本測(cè)試系統(tǒng)的軟件流程如圖3所示。

測(cè)試程序首先進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的初始化工作。在完成系統(tǒng)初始化后，系統(tǒng)處于查詢(xún)狀態(tài)，查詢(xún)是否完成新的數(shù)據(jù)采樣，數(shù)據(jù)采樣程序在中斷程序中完成。當(dāng)系統(tǒng)完成一次A/D轉(zhuǎn)換后，向TMS320VC33申請(qǐng)中斷，TMS320VC33響應(yīng)中斷，在中斷服務(wù)程序中讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果并設(shè)置標(biāo)志：EXINT=1，通知主程序采樣完成。主程序在查詢(xún)到EXINT=1后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理結(jié)果通過(guò)TMS320VC33的并行口經(jīng)并/串轉(zhuǎn)換送給PC機(jī)的串口，并把標(biāo)志EXINT設(shè)定為0，開(kāi)始下一輪采樣等待。

信號(hào)完整性