基于DSP定时器产生方波信硬件设计
学号 14 成绩 课程作业DSP技术 题 目： 基于DSP2812定时器产生方波 学院（系）： 信息工程学院 专业班级： 电子与通信工程124班 学生姓名： 毛大龙 指导教师： 孟哲 硬件 软件 ppt 2012年 1 月 8 日 基于DSP2812定时器产生方波硬件设计 1. 系统硬件设计内容本次设计所设计的定时器（信号发生器）是采用TI公司生产的DSP芯片TMS320VC2812和D/A转换芯片TLC7528组成，产生稳定的方波。 我们主要是利用了数字信号处理器以及数模转换器两个部分，其中DSP芯片TMS320VC2812是系统的核心处理器（控制器），TLC7528芯片是一个模数转换器，主要通过c2812芯片产生的时钟信号作为模数转换器的使能信号，TLC7528被驱动后，将系统产生的数字信号进行转化（数模转换），输出连续的模拟信号，即产生一定占空比的方波（初次我们设定的PWM波占空比为10%，产生的波形频率为1KHZ）最后通过示波器把模拟波形输出到示波器上，整个系统设计简单，清晰易懂。2. 系统设计思想本系统是以TMS320VC2812这个DSP芯片为核心，通过DSP芯片进行控制和处理，从而产生稳定的方波（PWM)波形，通过D/A转换芯片实现把数字信号转换为模拟信号。整个硬件系统所要做的就是正确连接DSP芯片和D/A转换芯片，确保芯片正常工作，得到稳定的输出波形结果。系统整体设计方案框图如下： 图11 系统整体硬件设计方案3. 系统硬件电路设计原理及框图 3.1系统硬件电路设计原理整个硬件电路设计主要由中心处理器和模数转换器构成，其核心部分就是TMS320VC2812数字信号处理芯片，它的作用是接受PC机传来的各种数据，然后再对接收到的数据进行加工和运。当DSP对数据进行计算以后，它就把得到的数据输出到D/A转换器TLC7528，D/A转换器对接收到的离散的数字信号进行运算，把数字信号转换为连续的模拟信号，然后通过示波器把模拟波形输出到示波器上。这就是整个硬件方案的工作原理。整个硬件方案围绕DSP和D/A转换器展开，在电路设计过程中，我们初步将PWM波的占空比设为10%，时钟频率为1KHZ。这些波形的输出频率、幅度等值可以通过控制DSP的输入程序来控制，也就是说，这些波形的频率、幅度是可以调节的。 整个系统硬件原理图见附录. 3.2系统各模块电路介绍系统硬件电路的设计的核心是DSP芯片最小系统设计和模数转换器的设计，2812MCU最小系统是整个电路的控制和处理中心，产生的时钟信号驱动TLC7528将系统输出的数字信号转换为可持续的模拟信号，输出一定占空比的PWM波形 。 5.1 最小系统电路 该部分电路主要是利用TMS320VC2812芯片作为系统的时钟信号控制器和数字信号处理器，它主要是将系统产生的数字信号进行相应的处理，然后将处理的数字信号输送给模数转换器，输出一定占空比的波形。最小系统电路设计如下图所示： 图5-1 最小系统电路 5.2电源电路 TMS320VC2812 DSP芯片采用低电压设计，并且采用双电源供电，即内核电源CVDD和I/O电源DVDD。I/O电源采用3.3V电源供电，而内核电源采用1.6V供电，降低内核电源的目的是为了降低功耗。由于TMS320VC5402 DSP芯片采用双电源供电，使用时需要考虑它们的加电次序。在理想情况下，DSP芯片上的两个电源应该同时加电，但在有些场合很难做到。若不能做到同时加电，应先对DVDD加电，然后再对CVDD加电，同时要求DVDD电压不超过CVDD电压2V。 （1）下图是产生3.3V的电源电路： 图5-2-1 产生3.3V电源电路 这个是产生3.3V电压的电路图，考虑大部分数字系统使用的电源是5V，图中VCC采用5V电压。通过电压调节器产生3.3V电压（2）下图是产生1.6V的电源电路 图5-2-2 产生1.6V电源电路这个是产生1.6V电压的电路图，和产生3.3V电压的电路相同，考虑大部分数字系统使用的电源是5V，所以图中VCC采用5V电压。通过电压调节器产生1.6V电压。5.3模数转换电路 这部分电路主要采用TLC7528芯片作为模数转换器，内部具有各自单独的数据锁存器， TLC7528的结构框图如图所示： 图5-3-1 TLC7528的结构框图TLC7528包括两个相同的8位乘法D/A转换器，它通过数据总线、CS、WR以及DACA与DACB等控制信号与微处理器接口。当CS与WR均为低电平时TLC7528模拟输出对DB0DB7数据总线输入端的活动做出响应。在此方式下，输入锁存器是透明的，输入数据直接影响模拟输出。当CS与WR信号变为高电平时，DB0DB7输入端上的数据被锁存，直到CS与WR信号再次变为低电平时为止。CS为高电平时，不管WR的信号为何种状态，数据输入被禁止。此器件可以用在5V15V范围内任何电源电压工作。5.4晶振电路 振荡器是用来将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。利用石英晶体压电效应可以做成晶体谐振器，石英晶振的固有频率十分稳定。 下面是本次设计所用的晶振电路： 图5-5 晶振电路 系统选用通用定时器工作于连续增/减计数模式，通过定时器的周期中断来计时，每隔1s钟改变1次占空比，输出的时钟信号驱动模数转换器，产生连续的模拟信号，即具有一定占空比的方波波形（在设计过程中设定的占空比为10%，波形频率为1KHZ)。可以通过频率、占空比的改变来观察系统产生的效果。4. 硬件测试结果 在此次硬件设计是利用DSP定时器产生一定占空比的方波（PWM波），设计电路比较简单而且原理易懂，虽然中间出现了一些小问题，但是经过多次调试和检测，终于达到了预期的效果，产生了稳定的方波波形，成功的得到了理想的实验结果。 在实验过程中测定的稳定方波波形结果： 5. 总结 本次课程设计虽然选择的题目不是很难，而且通过努力和多次实验测试我们得到了预期的结果和理想的波形，但是在设计过程中，仍然遇到了不少问题，尤其是对于DSP芯片和模数转换芯片的应用。由于对于DSP这门课程之前了解的知识较少而且没有亲身做过这样的实验，不免在调试和测试的过程中有一些问题让我们不知所措。通过本次课程设计，确实让我学到了一些东西，对于DSP知识点有了更进一步的认识和学习，同时对于自己的动手能力和思考能力的提高行业有所帮助 附录： / 文档可自由编辑打印
