基于TMS320VC33-150的声探测系统设计

辅助电路

辅助电路包括晶振、看门狗、电压基准电路以及DC/DC电源模块。DSP时钟采用了15MHz晶振，经DSP内部5倍频后达到TMS320VC33-150的最快运行速度，同时采用20MHz晶振作为单片机的时钟源；本设计中通过采用MAX706看门狗芯片实现了对DSP的掉电监控和程序跑飞的复位功能；电压基准电路则利用了TPS767D318来为整个系统提供+3.3V和+1.8V电源；DC/DC电源模块完成外接+12V"+5V的高效转换。

DSP软件设计

DSP软件流程

整个软件基于中断方式。DSP软件设计包括了ADC的转换启动、数据采集、中断服务程序、声源信号的数字滤波、快速FFT和正交变换，以及通过频谱分析获得高分辨率空间声强分布的MUSIC算法。该声探测系统的DSP软件流程如图2所示。

DSP软件工作流程为：系统上电复位后，加载外部Flash的程序文件到外部SRAM程序区，DSP初始化各个部分后运行。程序始终查询ADC的中断信号，在获得ADC的中断后进入中断服务程序，采集后的数据存储在外部SRAM数据区，然后调用探测定位程序获取声音目标的方位等参数，并写入外部双口RAM中，供单片机读取后送到计算机终端进行融合交会。

DSP程序BootLoader

TMS320VC33-150有两种工作方式，工作方式的选择由MCBL/MP引脚决定。在本设计中，通过把MCBL/MP引脚上拉为高电平，使DSP工作在微计算机/引导装入模式或外部存储器装载方式。在Reset 信号从低电平转为高电平后, TMS320VC32-150首先检查外部中断输入线电平, 决定由什么地方开始引导程序, 中断号和对应的开始引导地址间的关系如表1所示。本设计中使用了BOOT2方式，即在DSP复位信号由低变高后，DSP从外部存储地址400000H开始加载程序。

需要注意的是，使用外部存储器装载方式时，加载程序必须含有外部存储器的数据总线宽度(8位、16位或32位)、程序代码的长度、程序执行的入口地址以及存储器的等待状态数。

在把已调试成功的程序装入Flash过程中，本文采用的方法是：通过编写一个*.cmd转换文件，然后用HEX30.EXE把*.out文件转化为*.hex文件。 并把生成的*.hex文件烧写入Flash中即可。当然，也可采用在线烧写的方法。

结语

基于TMS320VC33-150的声探测系统数字电路设计充分利用了TMS320VC33-150强大的浮点运算能力，很好的完成了声源目标探测定位的算法处理。同时还充分利用了CPLD的逻辑控制功能和MCU丰富的外设资源，并设计出了DSP算法和中断服务程序流程。该系统已经调试完成，并进行了充分的外场试验。结果表明，系统工作稳定，各项指标基本达到了要求。