基于DSP28335的飛控計(jì)算機(jī)DAC擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)

　　unsigned int*DAOUT1=(unsigned int*)(0x004000;

　　*DAOUT1=daout_w[0];

　　上例中，首先為DAOUT1通道定義一個指針變量，指向該通道所分配的地址，也就是0x004000;數(shù)組元素daout_w[0]存放該通道參與轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。DSP執(zhí)行上述寫指令時，XINTF的地址總線會送出0x004000，將DAOUT1通道選通，工作于直通模式;控制信號XR/W會送出低有效脈沖，使能本次寫操作;數(shù)據(jù)總線會送出daout_w[0]里存放的數(shù)字量。至此，DAOUT1通道的刷新操作全部完成。

　　4.2 轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)回讀的程序設(shè)計(jì)

　　數(shù)據(jù)回讀功能是DAC7725N芯片的特色之一。DAC7725N允許在轉(zhuǎn)換過程中讀出當(dāng)前正參與轉(zhuǎn)換的數(shù)字量，DSP據(jù)此可以獲取所有D/A轉(zhuǎn)換通道輸出的模擬信號的幅值，而無需使用額外的傳感器和A/D轉(zhuǎn)換電路。與數(shù)據(jù)給定(刷新)操作類似，數(shù)據(jù)回讀操作只需從相應(yīng)的端口地址讀出數(shù)據(jù)即可。以DAOUT1通道為例，給出示例代碼如下：

　　daout_r[0]=*DAOUT1;

　　上例中，存入數(shù)組元素daout_r[0]中的數(shù)據(jù)，即是該通道當(dāng)前正在參與轉(zhuǎn)換的數(shù)字量。DSP執(zhí)行上述寫指令時，XINTF的地址總線會送出0x004000，將DAOUT1通道選通;控制信號XR/W保持高電平，使能本次讀操作;DAC7725N將該通道當(dāng)前正參與轉(zhuǎn)換的數(shù)字量送至數(shù)據(jù)總線，供XINTF讀取。至此，DAOUT1通道的數(shù)據(jù)回讀操作全部完成。

　　5 系統(tǒng)性能驗(yàn)證

　　D/A轉(zhuǎn)換通道在飛行控制系統(tǒng)中負(fù)責(zé)給出代表舵面位置的模擬信號。刷新速率不低于50 Hz，精度不低于200 mV。圖7是DAC擴(kuò)展模塊實(shí)物圖。

　　D/A轉(zhuǎn)換通道的驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)如下：

　　每一路D/A轉(zhuǎn)換通道均要求輸出正弦波信號，使用定時器定時刷新的方式，將定時器的定時周期設(shè)為1 ms，刷新頻率可達(dá)1 000 Hz;將-10～+10 V的輸出幅值離散為1 000個點(diǎn)，這樣，理論上的轉(zhuǎn)換精度可達(dá)20 mV;用示波器實(shí)時監(jiān)測每一通道的輸出信號，看輸出正弦波的頻率是否穩(wěn)定為1 000 Hz，波形是否有明顯的異常抖動，每隔一段時間讀取正弦波的振幅值，從而驗(yàn)證在1 000 Hz的刷新頻率下，轉(zhuǎn)換精度是否滿足要求。參考以上論述，先以通道E—D/A1參與測試，結(jié)果顯示，E—D/A1通道能夠輸出預(yù)期的正弦波信號，證明此D/A轉(zhuǎn)換通道能正常工作。剩余7通道也按相同方式驗(yàn)證，在確知所有的D/A通道已調(diào)通之后，對各通道的轉(zhuǎn)換精度進(jìn)行了靜態(tài)測試，測試方案如下。

　　在程序中向每路D/A轉(zhuǎn)換通道寫入相同且固定的數(shù)字量，并以20 ms為周期進(jìn)行刷新。使用高精度直流電壓表對各通道輸出的模擬信號進(jìn)行測量。由于數(shù)字量固定且已知，可由相關(guān)公式計(jì)算得到理論上輸出模擬量幅值，將其作為基準(zhǔn)參考與實(shí)際測得的模擬信號幅值進(jìn)行比較，可較為準(zhǔn)確地得到各路D/A轉(zhuǎn)換通道的轉(zhuǎn)換精度。測試結(jié)果表明，所有D/A轉(zhuǎn)換通道精度能夠達(dá)到5.8 mV，可滿足無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

　　6 結(jié)論

　　文中以DSP作為中央處理單元(CPU)，使用兩片DAC7725N擴(kuò)展得到8路模擬量輸出通道。DSP使用XINTF接口實(shí)現(xiàn)對DAC7725N的驅(qū)動，驅(qū)動程序簡單，接口邏輯可靠。使用CPLD實(shí)現(xiàn)DSP與TL16C754之間的接口邏輯，簡化了電路設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性。實(shí)驗(yàn)證明，所有D/A轉(zhuǎn)換通道在1 000 Hz的刷新頻率下，精度能夠達(dá)到5.8 mV，完全能夠滿足飛控系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的要求。