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基于DSP和ARM的激光粒度仪关键电路设计

现代电子技术 西安工业大学 赵丁 刘缠牢 张艳春 王雪艳?? 2010年03月29日 ?? 收藏0

  ①DSP芯片选用TMS320C5416,TMS320C5416采用改进的哈佛结构,具有以下优点:具有高度并行性和专用硬件乘法器和加法器的CPU设计,芯片性能大大提高;程序存储器和数据存储器是相互独立的存储器,每个存储器独立编址,独立访问。本系统中设置了16路数据总线,32路地址总线,其余的为控制总线。

  ②串并数据转换采用的芯片为TLl6C752B,此芯片有两个串口控制器,控制器A和控制器B。D00到D07为8位数据总线,RXA和TXA与RXB和TXB分别为A口与B口的数据发送端口和数据接收端口。CSA和CSB分别为A口和B口的片选端口。

  ③RS232电平转换电路,采用的电平转换芯片为MAX3160它把3.3V的TTL电平转换为RS232电平。

  2.3 ARM显示电路的设计

  三星公司开发的S3C2440A是一款以ARM920T为内核的嵌入式微处理器,它的最高工作频率达433MHz,内含3通道的异步串行口,USB主、从单元设备接口,摄像头接口,触摸LCD/TFT控制器等众多片上外设接口。LCD屏TD035STED2为3.5英寸,屏幕分辨率为320×240,能提供262K中色彩。

  2.4 PCB设计

  PCB设计采用的设计软件为Protel99,PCB设计的关键是:模拟电路部分要具有很好的抗干扰能力和高可靠性。提高电路的抗干扰能力的方法有:①元器件布局要合理;②布线要合理;③覆铜要合理;④金属壳接地屏蔽等。

  3 实验结果分析

  在完成电路系统设计的基础上,进行激光粒度仪实验。在相同环境、相同采集电路、相同Mie算法条件下,分别用标准P4台式机和DSP+ARM电路进行实验。实验样品采用满足R-R单峰分布的粒径范围为O.1~100μm的碳酸钙。

  以上两种方式分别连续20次测试,相对于标准样品,实测d50误差在±3%,d10和d90误差在±5%之内,重复精度在±3%以内,说明采集精度达到了仪器标准。实验验证,此系统设计方案比标准P4机运算至少快10s。

  4 结束语

  本文将DSP的高速处理能力和ARM得管理能力结合起来,使整个系统在结构上获得最大的灵活性。高性能DSP可以满足运算性能方面的需要,而ARM的可控性。可以解决触摸显示采集结果。同时减小了仪器体积,提高了运算速度。


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DSP? ARM? 激光粒度仪? MIE散射?

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