电子产品世界

　　同时C6201内部集成有多种外围设备(peripherals),便于控制及和片外的存储器、串行设备等进行通讯。其4通道的自加载的DMA协处理器,可用于数据的DMA传输。多通道缓冲串口(McBSP)支持多种方式的传输接口,但利用DMA为其服务时,串口数据读写具有自动缓冲能力。在开发工具上,C6000独有的汇编使得开发者可以采用线性汇编语言得到近似标准汇编的性能, 降低了开发难度。其JTAG端口支持为进行系统软件调试提供了方便。TI公司提供集成开发环境 Code Compose Studio,为在有限的开发周期内完成复杂开发任务提供了一个强大的保障。 DSP处理器对采集后传输到缓冲区中的每帧数据进行处理。其中包括每通道的数据处理及帧数据处理,判别的结果及波形数据存储在和前端显示用单片机通讯的缓冲区中。利用软件中断进行和单片机的数据通讯。当判别有损伤时,通过外部扬声器进行报警,同时在通讯帧中进行标识。

　　3.3　前端显示MCU设计

　　各个通道的超声波信号经过DSP处理后,可以判断损伤的类型(上斜,下斜,横孔等),在发现损伤后,DSP通过I0进行报警,同时处理后的数据传入下位机系统。下位机采用PIC16F877单片机,通过 SPEI协议与DSP的McBSP (Multi - channel Buffered Serial Port)进行通讯。McBSP是TI公司 C6000系列的多通道缓冲串口,具有收发独立的帧信号和时钟信号,当利用DMA为McBSP服务时, 串口数据读写具有自动缓冲能力。其支持SPI协议, SPI的4个接口信号是:串行数据输入(D(R)/SDI, 主设备输入,从设备输出)、串行数据输出(D(S)/ SDO,主设备输出,从设备输入)移位时钟(SCK),从设备使能(SS)。

　　SPI接口的最大特点是由主设备信号的出现与否界定主从设备的通讯。一旦检测到主设备时钟信号,数据开始传输。数据信号无效后,传输结束。在这期间,要求从设备必须被使能(SS信号保持有效)。我们将McBSP作为主控端(Master),PIC16F877作为从属端(Slave),连结图如图5所示。今传输的内容根据我们自己定义的协议由单片机通过液晶显示和损伤部分信号存入NVRAM中。液晶控制模块选用SED1330,由单片机进行控制显示。在软件实现上,开辟了DSP与前端MCU的通讯缓冲区,DSP端设立了软件中断,调用McBSP进行数据传输,DSP端缓冲区中数据通过SPI传输到MCU缓冲区中。MCU端通过一个48 ms定周期中断进行数据显示,同时允许中断嵌套。MCU在定周期中将缓冲区中传输的结果通过自己定义的协议进行解释,并将要显示的结果放在逻辑缓冲区中,在经过转换成物理缓冲区,最后进行显示。

　　4　结论

　　利用更高性能的处理器作为仪器仪表的核心,同时在数据采集的基础上加上实时数据处理,增加智能模式识别功能,是新一代的数字化仪器发展方向。本文介绍的基于DSP的钢轨声波探伤仪系统是基于先进的信号处理器技术、数据采集技术和数据处理技术的有机结合。愿本文对大家在嵌入式系统研究方面有所启发。

　　参考文献

　　1　王敬东、王晓蕾、李永敏、徐贵华.新颖的便携式数字化超声波探伤仪.自动化仪器仪表测控技术,1999,(2)

　　2　TMS320C6201, TMS320C6201B DIGITALSIGNAL PROCESSORS Texas Instuments Incor-porated,1999

　　3　黄开长等译.PIC16F87S数据手册,2001(6)

关键词： TMS320C6201 超声波探伤系统 PICI6F877