isp1032E在高精度数据采集系统中的应用

　　4 在数据采集中的应用

图4

　　4．1工程背景

　　现代测试系统的一个共同特点是高速、高精度和多参数综合测试。在背板式发动机参数综合测试系统中，应变、压阻、热电阻传感器以及热电耦信号的调理输出都需要做高精度的采集与处理。为实现高精度的性能指标，充分发挥DSP速度快，运算功能强大的优势，笔者设计了以DSP为核心的处理器、以isp译码控制电路为核心的控制单元和多路模拟开关选择电路、程控放大电路以及程控模拟滤波电路、高精度ADC模数转换电路、DAC调零与自标定电路等组成的高精度数据采集板。该测试系统对内可以实现高精度的数据采集，对外可以通过isp译码控制经仪器总线与其它仪器板卡或互联设备进行数据通信。

　　4．2 系统的总体结构

　　图5是该高精度数据采集系统的总体结构。

　　系统中的ADC选用CRYSTAL公司的24位串行双通道输出模数转换器CS5397来实现高精度的数据采集。为了检测模拟通道的功能，通道输入信号可切换至内部的DAC调零与自标定电路，以便用DAC调零与自标定电路产生特定的直流与交流信号来作为标定信号此标定信号可用于标定通道的增益与零偏，并提高系统精度。为了实现理想的幅频特性，系统采用了前端模拟滤波和后端DSP数字滤波相结合的工作方式。

　　4．3 应用结果

　　DAC调零与自标定电路部分的isp译码控制电路（原理图方式）如图6所示。在该程序成功烧录到isp芯片后，可以通过isp地址译码来控制DAC（DAC7614）串行输入数据和输入时钟的开或关，并根据该DAC的工作特性输出所需的、用于调零与自标定的模拟电压值。

图5

图6

　　在电路设计中，由于用到的锁存器数目繁多，而有可能造成系统资源的不足（锁存器数目不足），所以，系统专门设计有D触发器电路以解决D触发器资源不足的问题。其原理图如图7所示。

　　5　小结

　　isp在系统可编程技术及其相应的器件ispLSI是Lattice公司1992年首创的。其先进的思想和灵活的在系统可编程方式极大的冲击了传统的数字电路设计，从而为数字电路设计带来了一场技术革命。

　　1999年11月，Lattice公司又推出了在系统可编程模拟电路ispPAC（In－System Programmability Pro－grammable Analog Circuits），从此揭开了模拟电路开发及研究的新篇章。虽然与ALTERA公司和XILINX公司相比，Lattice公司的开发工具要略逊一筹，但该公司在中小规模PLD的开发上非常有特色。特别是在99年收购了Vantis（原AMD子公司）后，Lattice公司已成为世界第三大可编程逻辑器件供应商。

图7