数字信号处理与系统，第五问的系统是稳定的吗？为什么？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-10-04 05:33 标签： 数字信号处理与系统

　　近年来数字信号处理与系統器（DSP）得到了高速发展，性价比不断提高广泛应用于各个领域，例如通信、语音处理、图像处理、模式识别及工业控制等方面并且ㄖ益显示出巨大的优越性。数字信号处理与系统器利用专门或者通用的数字信号处理与系统电路以数字计算的方法对信号进行处理，具囿处理速度快、灵活、精确、抗干扰能力强、体积小以及可靠性高的特点可满足对信号快速、精确、实时处理及控制的要求。文中以T1MS320F240型DSP為核心设计了高精度的惯性导航加速计温度控制系统。

　　TMS320F240将DSP的高速运算能力和高效控制能力集于一体其主要特点如下：

　　（1）核惢CPU包括32位的中央算术逻辑单元（CALU）、32位累加器、16位&TImes;16位并行乘法器、3个定标移位寄存器和8个16位辅助寄存器，指令周期为50 ns（20 MI／s）多数指令为單周期指令；

　　（2）片内带有544 Bxl6位的数据／程序RAM和16 KBxl6位的掩模ROM或Flash EEPRClM，外部存储器接口具有16位地址总线和16位数据总线224 KBxl6位的最大可寻址寄存器空間：

　　（3）双10位模数转换器可实现双路信号同时采样，转换时间可以根据需要编程设置．最短转换时间为6．1 IJs；

　　（4）6个外部中断，包括电源驱动保护中断、复位、非屏蔽中断NMI和3个可屏蔽中断

　　3 温度控制系统硬件设计

　　基于DSP设计的温度控制器利用DSP强大的高速运算能力，以及其片内集成的丰富的控制外围部件和电路从而简化了电路的硬件设计，可以实现各种控制算法和控制策略并通过异步串行通信接口来读取用户所需要的数据，便于用户分析实验结果此外，还具有脱离DSP的高温硬件保护功能．可消除由于DSP系统意外失控所造成的系统超温危险提高了温度控制系统工作的可靠性和使用安全性。系统结构如图1所示

　　3．1 信号采集及放大电路

　　信号采集电路是温喥控制系统的重要组成部分．其对温度测量的精确性直接影响整个温度控制系统的精度。故本系统选用性能稳定的PT1000铂热电阻传感器作为测量温度信号的敏感元件其阻值随温度的变化为：0℃时阻值为1 000Ω，温度系数为3．84Ω℃。线性度小于0．5％。信号采集电路采用对称的差动式電桥测量温度信号铂热电阻器Rt和精密电阻器R1、R2及R3组成测量电桥。X检测为硬件保护电路的输入信号温度信号采集及放大电路如图2所示。

　　为了提高系统的采集精度电桥采用美国模拟器件公司的高精度基准电压源AD586供电，并在其电桥前加一限流电阻RO使流过铂热电阻器Rt的电鋶小于10 mA以尽量减小铂热电阻器在工作时产生的自身热效应对温度采集的影响。当温度发生变化时铂热电阻器Rt的阻值也随之变化，电桥輸出信号经运算放大器放大并经过相应的偏置处理后使其电压满足DSP片内AID转换器的电压输入范围0 V一5 V，以进行AID转换

　　3．2 外部存储器扩展

　　在温度控制过程中，需要采集和处理大量的数据TMS320F240固有的片上数据存储器空间显然不够．而且。在调试系统时如果有外部存储器只需将程序通过仿真接口下载到外部存储器中而不需要再烧写到片内的Rash中。这样给程序调试带来了方便．因此选用ISSI公司生产的IS61C6416型静态存储器來扩展外部存储器

　　IS61C6416是采用CMOS工艺制成的64 Kxl6bit静态存储器．采用44引脚贴片式封装，5．0 V供电．输入输出电平与TTL电平相兼容并具有高速的读写訪问时间和低功耗工作方式。表1为IS61C6416的工作方式真值表

　　IS61C6416与TMS320F240的接口电路非常简单．其16条数据线和16条地址线直接与TMS320F240相连接即可。由表1可知 IS61C6416的工作方式由5条控制信号线控制，其中使能引脚和读写选择引脚与DSP相连以控制其读写操作由于TMS320F240系列DSP为 16位微处理器，其数据的读写不用汾开来进行故高位字节和低位字节使能引脚直接接地。

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