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TMS320C5402 DSP在嵌入式测控系统中的应用

作者:时间:2009-04-02来源:网络收藏

1 C5402特点

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/173809.htm

  尽管从一般意义上讲, 基于(单片机)与(数字信号处理器)这两类器件的都有各自的用途,但现在很多新兴的,尤其是那些大型的复杂,在内同时实现信号与控制两种处理,它们既需要的功能又需要的功能。笔者正是基于这种尝试,在控制系统中,将DSP 的应用场合,取得了较好的控制效果。随着DSP(数字信号处理器)制造技术的发展,其成本已经下降到较低水平;而DSP的处理速度可满足控制的实时性需求。本设计中选用了性价比高、运算能力强、实时性好的 DSP来实现控制算法。C5402DSP相对于单片机的主要优势在于:首先,C5402DSP采用的是哈佛结构,有多组总线分别连接到程序存储空间和数据存储空间结构,片内有三组16bit数据总线CB、DB、EB和一组程序总线PB以及对应的4组地址线CBA、DBA、EBA、PBA;其次,具有硬件乘加器,包括一个17*17bit乘法器和一个40bit专用加法器,可以在单周期内完成乘、加运算各一次,运算能力很强;还有,采用了流水线技术,指令具有6级流水线,相对于单片机而言,速度大大提高;另外,还具有串行口和并行口等外设,可满足控制的输入输出要求。

2 系统硬件结构与工作原理

  系统的硬件结构如图1所示。本设计主要分为采集和控制两部分。DSP检查所得温度是否超过上下限值,若超过则报警并转入相应处理;否则根据所要求的标准温度值计算采集温度与标准值的偏差e(n),转入PID算法程序进行处理,得到输出控制信号y(n),通过y(n)来控制加热/降温装置进行工作,达到控温的效果。

图1 系统结构原理框图

3 软件设计

  本设计主要包括主程序、温度采集子程序、上下限温度值查询子程序、PID子程序等。其中,温度采集子程序和PID子程序是核心,本文将着重介绍。

  3.1 温度采集程序

  DSP芯片通过串口0与单总线温度传感器DS18B20的数据线相连,对现场温度进行采集,DSP芯片通过串口0读出采集到的温度并对它进行滤波处理;通过串口1写中断,调用显示程序进行温度显示。为便于读者参考,下面给出DS18B20的DSP温度读写程序。

  (1)DSP写数据子程序

  TX0 STM #PCR0,SPSA0

  STM #0011001000000010B,McBSP0

  RPT #100

  NOP

  STM #PCR0,SPSA0

  STM #0011001000000000B,McBSP0

  RPT #1500

  NOP

  STM #PCR0,SPSA0

  STM #0011001000000010B,McBSP0

  RET

  (2)DSP读数据子程序

  RX STM #PCR0,SPSA0

  STM #0011001000000010B,McBSP0

  RPT #120

  NOP

  STM #PCR0,SPSA0

  STM #0011001000000000B,McBSP0

  RPT #120

  STM #PCR0,SPSA0

  STM #0011001000000010B,McBSP0

  RPT #120

  NOP

  LD #04H,A

  STL A,TMP

  PORTW TMP,7H

  STM #PCR0,SPSA0

  LD McBSP0,A

  AND #0001H,A

  BC RX1, ANEQ

  RSBX C

  B RX2

  RX1 SSBX C

  RX2 ROR B

  LD #02H,A

  STL A,TMP

  PORTW TMP,7H

  RET

  3.2 PID算法在DSP上的实现 linux操作系统文章专题:linux操作系统详解(linux不再难懂)

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