基于TMS320F2812便携式动态信号分析仪设计

k）总线具有可靠性强、链路简单、支持优先级处理等优点[21，因此我们选择了基于CAN总线的主/从分布式的测量方式，并开发了基于TMS32OF2812的智能CAN节点，它具有10路模拟量输人，4路数字量输人，不仅可以根据中心处理主机的命令进行数据采集，还可以实现闹值报警、数字滤波、m 变换等功能，可以大大减轻中心处理主机的运算负荷。

TMS32OF2812采用高性能的静态CMOS技术，主频达150 MHz，使得指令周期缩短6.67 ns，从而提高控制器的实时控制能力。片内存储器资源包括：片内128 K×16位的Flash，128 K×16位ROM，18 K×16位的SARAM，1 Kxl6位一次可编程的存储器OTP。片上Flash／ROM具有可编程加密特性，便于现场软件升级。TMS320F2812带有128位保护密码，防止非法用户通过JTAG仿真接口查看Flash/OTP/L0/L1的内容，访问外设和装载某些不合法的软件，保证相关数据的安全性。A/D转换器有16个通道，可配置成2个独立的8通道模块，便于服务事件管理器A和事件管理器B。这2个独立的8通道模块可级联成一个16通道的模块。A／D转换器虽具有丰富的输入通道和2个排序器，但只有1个转换器。自动排序允许对同一通道多次转换，允许用户使用过采样算法，相对传统单次采样转换，这将提高结果的精度。

为了获得规定的A／D转换器精度，须采用正确的线路板布局。为了获得最佳效果，引脚ADCINxx要尽量远离数字信号线，可最大程度地消除数字电路中开关噪声与A／D转换器输入之间的耦合；同时，A／D模块的电源引脚与数字电源之间需采用适当隔离。

3.3 显示模块LCD

CMl2864-10是一种图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器/列驱动器及格128x64全点阵液晶显示器组成，可实现显示图形以及8×4个汉字（16×16点阵）。LCD与DSP的接口电路如图3所示，由于TMS320F2812DSP是低功耗设计，所有的数字输入都与TTL兼容，所有输出都是3.3 V CMOS电平，不能接收5 V输入，而显示模块LCD接口为5 V的输入输出，所以在实际应用时还需电平转换器SN74ALVCl64245。

4 系统软件设计

系统软件包括主程序，捕获中断服务子程序，T1的周期中断服务子程序、A/D转换中断服务程序，FFT运算子程序和LCD显示子程序。主程序主要完成系统初始化，包括CPU、PIE寄存器、PIE中断向量表、LCD液晶屏，A/D转换器初始化等，以及查询工作模式设定。根据不同的工作模式进入相应的服务子程序，其主程序流程如图4所示。

设置两个断点，当程序执行到断点时，观察接收数据和显示图像。运行到第一个断点处，A/D采样完成，此时可设置图像观察A/D采样的结果；运行到第二个断点处，FFT变换完成，可设置图像观察FFT变换后没有取模时的结果；继续运行程序，停止运行后，程序会停在循环语句处，同样可设置图像观察取模后的结果，即显示mod数组，图5从上至下分别为1 024点的Ad_datal数组，ipcb数组，mod数组的图像显示，其中，横坐标是采样点数。纵坐标是信号幅度。

5 结论

本文针对频谱分析设计了基于TMS320F2812 DSP动态信号分析仪。在分析频谱前需估计信号频率范围估计，然后调整采样速率保证1 024点能够采样一个以上的周期。同时还要满足香农采样定理。该系统采用TMS320F2812DSP控制，外围电路少，系统稳定，功能强，操作方便，低成本。具有广泛使用价值。