基于TMS320C6416T型DSP器件實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應用方案

作者：劉毅男，張勝修，吳雪達

? ? ? 1 引言

隨著數(shù)字信號處理技術的飛速發(fā)展，模數(shù)轉換作為數(shù)字信號處理的前端，其重要作用日益凸顯。采用DSP器件TMS320C6416T，結合A／D轉換器THSl2082和SD RAMHY57V283220T實現(xiàn)高速通用數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)可為數(shù)字信號處理提供數(shù)字化前端，充分發(fā)揮高性能DSP在數(shù)字信號處理上的優(yōu)勢，廣泛應用于雷達、通信等領域。

2 器件簡介

2．1 TMS320C6416T簡介

TMS320C6416T型DSP工作主頻高達1 GHz，處理性能可達8 000 MI／s，片上存儲器采用兩級存儲器結構，第一級存儲器包括相互獨立的程序和數(shù)據(jù)，只能用于CPU高速緩存訪問；第二級存儲器尋址空間為1 M字節(jié)，可以選擇配置為SRAM或2級Cache。片內資源主要含有增強型直接存儲器訪問（EDMA）控制器、外部存儲器接口（EMIF）、主機接口（HPI）、通用目標輸入輸出（GPI0）、多通道緩沖串行接口（McBSP）、中斷選擇器、定時器、節(jié)電邏輯等。

2．2 THSl2082簡介

THSl2082是TI 公司的可編程、雙通道、低功耗、內置FIF0的8 MS/s采樣速率的12位并行高速A/D轉換器，可與DSP實現(xiàn)無縫鏈接。THSl2082含有兩路采樣保持器，可同時對兩路信號采樣保持，并按順序轉換各通道的采樣保持值。單通道最高采樣頻率可達8 MS/s。而同時采樣兩通道的模擬信號，其采樣頻率為4 MS／s。THSl2082內部功能框圖如圖1所示。

基于TMS320C6416T型DSP器件實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應用方案

THSl2082內置2個控制寄存器（CRl和CR0），通過向內部控制寄存器寫入特定的控制命令設定該器件的具體工作狀態(tài)。輸入引腳Dll／RAl和Dl0／RA0可作為內部控制寄存器的地址線，并用于選擇控制寄存器CRO或CRl。內置16字FIF0可編程設定采集多次數(shù)據(jù)后南DATA_AV信號線中斷CPU讀取數(shù)據(jù)，減少CPU讀取數(shù)據(jù)的巾斷次數(shù)，提高系統(tǒng)的實時性。THSl2082可采用內部電壓和外部電壓供電，并由內部寄存器控制。

3 系統(tǒng)硬件設計

3．1 數(shù)據(jù)采集電路設計

TMS320C6416T的外部存儲器接口（EMIFA、EMIFB）可與外部元件無縫鏈接，片外設備（存儲器或I／O）則通過外部存儲器接口（EMIF）進行訪問。其中EMIFB為16位存儲器總線，分成4個空間，即BCEO～BCE3，每個存儲空間可獨立配置。本系統(tǒng)設計采用EMIFB的BCE2存儲空間，最高工作頻率為133 MHz，工作時鐘來源為BECLKIN（外部輸入時鐘）、CPU時鐘四分頻（250 MHz）、CPU時鐘六分頻（167 MHz）。EMIFB接口信號如圖2所示，其中BECLKOUTl時鐘輸出和EMIFB輸入時鐘的頻率相同。BECLKOUT2輸出時鐘的頻率為EMIFB輸入時鐘頻率的1／2或114。BED［15：0］為16位數(shù)據(jù)總線，BEA［20：1］為20位外部地址總線。

設計時，THSl2082通過插座JDSP連接到EMIFB，片選信號CSO與BCE2相連，將THSl2082配置在EMIFB的BCE2中；THSl2082讀寫控制信號RD、WR（R／W）分別接EMIFB的BARE、BAWE；AINP、AINM為模擬輸入通道；外部輸入?yún)⒖茧妷旱恼摌OREFM、REFP分別通過電容接地；由于THSl2082的REFOUT為2．5V參考電壓輸出，將REFIN引腳接至REFOUT引腳，實現(xiàn)2．5 V標準電壓的輸入；DATA_AV數(shù)據(jù)有效信號與DSP的EXT-INT4相連，數(shù)據(jù)采集FIFO存滿后，申請中斷通知DSP讀取數(shù)據(jù)；THSl2082溢出信號OV_FL與DSP的EXT-INT5相連，表示有溢出，這時應處理溢出處理；12位數(shù)據(jù)線接EMIFB的BED［15：0］的低12位；A／D時鐘通過J_CLK插座接DSP的TOUTl定時器輸出，通過對DSP內部定時器Timerl的編程產生8 MHz采樣時鐘，并根據(jù)采樣要求調整。THSl2082與TMS320C6416的接口電路如圖3所示。輸入信號時，系統(tǒng)可通過J_AINP或J AINM輸入，經運算放大器 AD8042AR將信號變換到THSl2082采樣范圍1．5~3．5V內進行采樣，也可選擇通過J_DIF輸入，選擇差分模式采樣信號。

3．2 數(shù)據(jù)存儲電路設計

TMS320C6416T的EMIFA為64位存儲器總線，分成4個存儲空間ACEO~ACE3，每個存儲空間可獨立配置，無縫接口具有多種類型的存儲器（SRAM、ROM、SDRAM等）。EMIFA工作時鐘有：AECLKIN（外部輸入）、CPU時鐘四分頻（250 MHz）、CPU時鐘六分頻（167 MHz）。EMIFA接口信號如圖4所示。該系統(tǒng)設計選用同步存儲器SDRAM HY57V2―83220T，其容量為2 Mx32位。該器件的32位數(shù)據(jù)線與EMIFA的64位數(shù)據(jù)總線AED［0：63］的低32位AED［0：31］相連；12位地址線接EMIFA的20位地址總線的AEA［3：14］；片選信號CS接EMIFA的ACEO，將SDRAM配置在ACEO空間中；列、行地址選通信號CSA、RAS接EMIFA的ASDCAS、ASDRAS；信號WE接EMIFA的寫使能信號ASDWE；HY57V283220T的時鐘由AECLKOUTI提供，并與EMIFA的時鐘相同；CKE接ASDCKE，SDRAM時鐘使能，其接口電路如圖5所示。

4 系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)軟件設計主要是對DSP TMS320C6416T編程，應用軟件CCS 3．3配置其內部資源，產生A/D轉換器的讀寫時序，寫入控制字，讀取采樣結果進而處理數(shù)字信號。系統(tǒng)上電后，首先初始化A/D轉換器寫入控制字，進而DSP產生時鐘信號，啟動A／D轉換器進行采樣，待FIF0數(shù)據(jù)存滿后中斷DSP，DSP通過EDMA控制器從數(shù)據(jù)總線讀取數(shù)據(jù)，并且保存在SDRAM單元。對存儲單元的采樣數(shù)據(jù)進行一定的算法處理，如頻譜分析等。該系統(tǒng)驅動軟件流程如圖6所示。

系統(tǒng)測試是對1 MHz頻率信號進行采樣，將采樣值存入存儲單元SDRAM，計算機通過TMS320C6416T的JTAG接口訪問存儲單元，將數(shù)據(jù)讀回并做FFT分析，分析結果表明完全符合輸入正弦波，波形無失真，信噪比好，特別適用于數(shù)字信號處理前端的模數(shù)轉換器。

5 結語

THSl2082是高度靈活的雙通道A／D轉換器，結合高性能DSP TMS320C6416T以及SDRAM HY57V283220T構成高速數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)。實驗表明，該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)數(shù)字信號處理前端的模數(shù)轉換，可應用于多種領域。

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2018-08-02 07:02:09

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：利用一個電流分流器將輸入電流轉換為模擬電壓，并把該電壓饋送至一個模數(shù)轉換器 (ADC)。圖 1：采用 ADC 和數(shù)字隔離器的隔離型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 假如能夠構建一個如圖 1 所示的系統(tǒng)，那么它就面對著

2018-09-12 14:31:31

TMS320C6416T pdf datasheet

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are the highest-performance fixed-point DSP generation in the TMS320C60

2008-08-07 22:15:43

TMS320C6414T pdf datasheet

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are the highest-performance fixed-point DSP generation in the TMS320C60

2008-08-07 22:19:07

TMS320C6415T pdf datasheet

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are the highest-performance fixed-point DSP generation in the TMS320C6000&

2008-08-07 22:20:15

TMS320C6416 pdf datasheet

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414, TMS320C6415, and TMS320C6416 devices

2008-08-07 22:21:56

基于TMS320F2812的高速數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

介紹一種基于TMS320F2812的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計方案。采用DSP芯片TMS320F2812實現(xiàn)對多路數(shù)據(jù)的實時采集處理。通過USB2.0將數(shù)據(jù)傳到上位機，由上位機對數(shù)據(jù)進行具體分析并將結果反

2009-04-01 09:37:13

基于DSP 的實時圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計

以TI 公司的TMS320C6416 為核心處理器，提出一套嵌入式實時圖像采集系統(tǒng)的設計方案。對硬件設計、工作流程、軟件編程等關鍵問題進行詳細的分析與討論。

2009-04-15 08:45:49

基于DSP和以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

介紹一種基于DSP和以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。論述數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)中的以太網(wǎng)應用，分析系統(tǒng)的硬件設計方案，提出基于實時操作系統(tǒng)DSP/BIOS 進行軟件設計的思路和實現(xiàn)方法。

2009-04-16 09:56:45

基于DSP 和以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

2009-05-15 14:19:19

基于DSP 的實時圖像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計1

2009-05-18 14:39:43

基于LABVIEW與DSP串口的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

介紹一種利用TMS320F240數(shù)字處理芯片(DSP)集成的片內A/D轉換器實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，LABVIEW作為開發(fā)平臺，兩者之間通過串口實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，詳細介紹了軟、硬件設計方案。

2009-07-31 08:26:42

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基于DSP的微弱信號檢測采集系統(tǒng)設計

介紹以TMS320C542 為核心處理器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn)微弱信號檢測。該系統(tǒng)優(yōu)化硬件調理電路設計，保證采集數(shù)據(jù)的精度要求。利用DSP 實現(xiàn)時域信號的取樣積累平均算法，改善信噪

2009-08-07 09:27:11

一種基于FPGA和DSP的高性能PCI數(shù)據(jù)采集處理卡設計

本文介紹一種基于FPGA 和DSP 的高性能PCI 數(shù)據(jù)采集處理卡的電路原理設計和PCI接口軟件設計。該數(shù)據(jù)采集處理卡主要采用TI 公司的TMS320C6416 數(shù)字信號處理器和XILINX公司VIRTEX2 系列的

2009-08-24 10:55:32

基于DSP和DSP/BIOS的實時雷達信號采集與處理系統(tǒng)

基于DSP和DSP/BIOS的實時雷達信號采集與處理系統(tǒng):介紹了一種在實時操作系統(tǒng)DSP和DSP/BIOS 平臺下的雷達信號實時采集" 處理與傳輸系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)! 利用Tms320c6416DSP強大的數(shù)據(jù)處理

2010-01-16 16:59:46

一種基于DSP6416光電微弱信號檢測方法

在自由空間中將接收到的距離為10km調制的微弱激光信號，利用PIN光電探測器轉變成電信號，經過快速采集系統(tǒng)，通過DSP6416（TMS320C6416T）HPI接口傳送到DSP6416中。在DSP6416內部對淹沒在

2010-07-27 16:15:52

基于TMS320C6416的拓片圖像處理與優(yōu)化

該文針對考古拓片的特點和數(shù)字信號處理器(DSP)的結構，將拓片圖像的處理在TI公司的TMS320C6416 DSK上進行實現(xiàn)和優(yōu)化，著重闡述如何利用DSP優(yōu)越的數(shù)字信號處理能力來對考古拓片進行

2010-08-05 11:51:03

基于TMS20C6416T的IP視頻電話加密

采用DSP處理器TMS320C6416T,基于AES分組密碼算法和SPI總線實現(xiàn)IP視頻電話加密通信。設計了系統(tǒng)硬件結構，選擇了合理的加密算法和加密方式，提出了高效的通信機制和數(shù)據(jù)格式，分析

2010-11-17 11:41:42

TMS320C6416T-850,pdf(Fixed-Poi

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

2010-12-07 23:28:16

TMS320C6416T-720,pdf(Fixed-Poi

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

2010-12-07 23:39:26

TMS320C6416T-600,pdf(Fixed-Poi

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

2010-12-07 23:42:21

TMS320C6416T-1000,pdf(Fixed-Po

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

2010-12-07 23:52:25

TMS320C6416-7E3,pdf(Fixed-Poin

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414, TMS320C6415, and TMS320C6416 devices

2010-12-08 00:06:23

TMS320C6416-6E3,pdf(Fixed-Poin

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414, TMS320C6415, and TMS320C6416 devices

2010-12-08 00:26:50

TMS320C6416-5E0,pdf(Fixed-Poin

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414, TMS320C6415, and TMS320C6416 devices

2010-12-08 00:32:03

TMS320C6415T-850,pdf(Fixed-Poi

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

2010-12-08 00:34:58

TMS320C6415T-720,pdf(Fixed-Poi

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

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TMS320C6415T-600,pdf(Fixed-Poi

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

2010-12-08 01:02:20

TMS320C6415T-1000,pdf(Fixed-Po

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

2010-12-08 01:04:26

基于TMS320F2812的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計

介紹一種基于TMS320F2812的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體設計方案，分析了該系統(tǒng)在設計實現(xiàn)過程中需要解決的一些技術問題和難點，并對系統(tǒng)各部分功能的實現(xiàn)方法作出了詳細的分析和介

2010-12-08 15:54:08

TMS320C6414T-850,pdf(Fixed-Poi

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are the

2010-12-08 21:25:56

TMS320C6414T-720,pdf(Fixed-Poi

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

2010-12-08 21:30:41

TMS320C6414T-600,pdf(Fixed-Poi

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

2010-12-08 21:36:45

TMS320C6414T-1000,pdf(Fixed-Po

The TMS320C64x™ DSPs (including the TMS320C6414T, TMS320C6415T, and TMS320C6416T devices) are th

2010-12-08 21:38:38

基于TMS320C6416T的數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)設計

模數(shù)轉換是數(shù)字信號處理的重要前提和關鍵環(huán)節(jié)，設計了基于TMS320C6416T型DSP和THS12082型A/D轉換器的數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)。實驗表明，該高速數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)具有高速的DSP特性，可廣泛

2010-12-22 16:41:47

基于TMS320F240DSP的激勵器控制系統(tǒng)設計

介紹一種基于數(shù)字信號處理器（DSP）的激勵器控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用TMS320F240型DSP實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)字濾波、信號處理、數(shù)模轉換、信號檢測與控制等功能，校正激勵器中晶振輸出載

2010-12-29 17:52:42

MAX121與TMS320VC5402在高速數(shù)據(jù)采集中的接口

MAX121與TMS320VC5402在高速數(shù)據(jù)采集中的接口設計 TMS320VC5402

2008-10-09 14:55:29

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基于TMS320C6416的USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計

基于TMS320C6416的USB數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計引言由于DSP芯片的不斷發(fā)展，以及它處理數(shù)據(jù)速度快、處理數(shù)據(jù)量大的優(yōu)勢，已經廣泛應用到數(shù)字信號處理的

2009-11-13 17:14:16

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基于DSP TMS320C6416的實時圖像處理系統(tǒng)

基于DSP TMS320C6416的實時圖像處理系統(tǒng) 本文設計了基于TMS320C6000系列DSP的MPEG-4編碼器。將攝像頭獲取的圖像以MPEG-4標準進行實時壓縮并通過VGA實時顯示，

2009-11-25 10:00:35

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利用DSP和USB的三維感應測井數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

利用DSP和USB的三維感應測井數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集是DSP最基本的應用領域，本文設計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)利用TI公司的TMS320F2812 DSP芯片。該芯片的主要特點有：150 MI/s（百萬

2010-03-04 10:10:44

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TI DSP TMS320F28x DSP

TI DSP 發(fā)展歷程高泰科技基于TMS320F2802的變頻器方案 TI DSP TMS320F28x DSP介紹 TI DSP TMS320F28x 開發(fā)工具 TI DSP TMS320F28x 工業(yè)應用領域

2011-02-26 00:37:03

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基于TMS320F206 DSP的圖象采集卡設計

摘要：提出了一種使用視頻A/D芯片TLC5510與低檔DSP芯片TMS320F206實現(xiàn)圖像采集的接口設計方案，同時給出了接口程序，為低檔DSP芯片提供了一條新的應用途徑。關鍵詞：ADC DSP 接口設計視頻

2011-02-28 11:22:47

TMS320VC5416的多路加速采集系統(tǒng)設計方法

摘要：本文介紹了一種基于TMS320VC5416的多路加速采集與處理系統(tǒng)的設計方法。該系統(tǒng)采用AD73360作為數(shù)據(jù)采集前端，通過DSP的MCBSP和AD73360級聯(lián)，可實現(xiàn)多路模擬加速信號的實時采集和處理。關鍵詞：TMS320VC5416;AD73360;加速度;數(shù)據(jù)處理

2011-03-02 00:03:32

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