基于DSP的动态称重系统设计

SP内核、一级数据Cache、一级程序Cache、二级存储器、增强型DMA控制器(EDMA)、Vterbi译码协处理器(VCP)、T-urbo译码协处理器(TCP)；对外接口包括2个外部存储器接口(EMIFA和EMIFB)、主机接口(HPI)、PCI接口、UTOPIA接口、多通道缓冲串口(McB-SP)。

TMS320C6416采用了两级超高速缓存器，即16 KB的一级数据Cache、16 KB的一级程序Cache和1 024 KB的数据和程序统一内存。如果需要扩展缓存，1 024 Kb内存中的256 Kb存储空问可设置用作二级Cache。在内存和外设接口(EMIFA接口、EMIFB接口、HPI或PCI接口、McBSP串口、UTOPIA接口等)之间所有的数据传输都由EDMA来处理。TMS320C6416的EDMA共有64个通道，每个通道的优先级都可编程设置，每个通道都对应一个专用同步触发事件，使得EDMA可以被外设来的中断、外部硬件中断、其他EDMA传输完成的中断等事件触发，开始进行数据的搬移。 EDMA完成一个完整的数据搬移后，可从通道传输参数记录指定的链接地址处重新加载该通道传输参数。EDMA传输完成后，EDMA控制器可以产生一个到DSP内核的中断，也可以产生一个中断触发另一个EDMA通道开始传输。

(5)PCI接口模块

该模块采用PCI Technology公司的桥接芯片PCI9052。PCI9052是PLX技术公司继PCI9050之后推出的低成本低功耗、高性能的总线接口芯片，通过该芯片可使多种局部总线快速转换到PCI总线上。根据PCI规范，主设备和从设备的划分本质上是确定数据传输双方访问与被访问的能力和关系。在此，PCI9052只能由主机或拥有总线主控制能力的其他设备进行数据的读写操作，但由于其内部有64 B写FIFO和32 B读FIFO，使PCI9052的局部总线和PCI总线能互相独立工作。PCI9052允许设计相对的低速局部总线在PCI总线上获得132 MB／s的突发数据传输速度。

2．3 硬件电路

系统硬件电路图如图2所示。

3 动态称重系统软件设计

系统的软件设计由数据采集子系统、数据存储管理子系统、称重收费子系统三部分组成。软件利用Delphi语言编写，软件具有友好的用户界面，可方便地实现称重数据的存储、显示。

3．1 数据采集子系统软件设计

数据采集软件设计的流程图如图3所示。

数据采集子系统软件其主要功能包括实时采集称重传感器的电压信号，并可调整数据采集速率，显示测试电压值，并保存现场数据。其中用户界面如图4所示。

3．2 数据存储管理子系统

该系统是动态称重系统的后台管理软件。两厢轿车通过传感器实测后采集的数据如图5所示。

3．3 称重收费子系统

称重收费系统是利用测量数据根据相关算法计算车量，系统界面可直接显示车辆总重，并可通过输入收费标准，实时显示需缴纳的费用，其界面如图6所示。实测表明，此系统用户界面友好、操作简单、运行时间短，可有效缩短测量时间，提高运行效率和精度。

4 结语

本文设计的动态称重系统主要特点是节省时间、效率高，使得称重时不至于造成对正常交通的干扰，这对公路建设与管理有着极为重要的应用，尤其解决了目前高速公路所采用的称重系统存在的动态称重时间长、精度差、对路面破坏严重且维修困难的问题。具体体现在：

(1)动态称重平台的设计上抛弃了传统的平板式称重平台设计方法，采用了压电石英传感器作为动态称重系统的称重传感器，提高了该系统的称重精度和效率。

(2)设计基于TMS320C6416的动态称重系统，并利用Delphi完成动态称重系统的软件设计，并能够完成称重数据的采集、存储、收费等功能，系统运行稳定。

通过实验表明，该系统软硬件运行良好，车重结果数据可靠，完全达到实际应用要求。