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1、绵阳师范学院2013届本科毕业设计（论文）绵阳师范学院本科生毕业设计（论文）题 目 基于TMS320X2812芯片的 AD模块校正 专 业 电气工程及其自动化 院 部 物理与电子工程学院 学 号 0909040238 姓 名 * 指 导 教 师 * 答 辩 时 间 二0一三年五月 工作时间： 2012年10月 至2013年5月基于TMS320X2812芯片的AD模块校正学生：*指导老师：* 摘 要：DSP是用于实时完成数字信号处理的微处理器，其中芯片TMS320X2812是目前性价比最高的DSP芯片之一。了解数字信号处理器发展前景，熟悉TMS320X2812芯片的结构功能，完成其PCB板制作，
2、并正确连接仿真器与PC机。设计出可输出0.5V与2.5V的两路稳定电压的电路，将所得两路电压输入A/D模块任意两路通道，得出TMS320F2812未校正AD时的输出值，由此计算出A/D模块的增益误差与偏置误差。再通过向系统载入关于对输入电压信号进行滤波以及消除误差的算法的程序，实现对A/D模块的所有通道的校正。关键词：TMS320X2812芯片；电压信号；校正；算法；滤波 The Correction of AD Module Based on the TMS320X2812 ChipUndergraduate: Wei WendanSupervisor: Li Xiaowu Abstract
3、：DSP is a microprocessor that is used for dealing with the digit signal at the real time, and the TMS320X2812 is one of the chips which is the topmost cost performance at present. Knowing the develop prospect of the Digital Signal Processor. Being familiar with the structure and function of the TMS3
4、20X2812 chip, finishing its PCB boards fabrication, and link of the emulation and PC machine by rule and line. And design the circuit that can output two road stable voltages of 0.5V and 2.5V, reaching the output numerical values which dose not revise by TMS320X2812 chip by means of putting the earn
5、ings two road voltages in the just as one wishes two passageways of the A/D module, thus, figure out the calgain and caloffset of the A/D module. Then hold the procedure of voltage sign filtering and the arithmetic of eliminate error in the system, checking all of the roads of the A/D module.Key wor
6、ds：TMS320X2812 chip; voltage sign; checking; arithmetic; filtering绵阳师范学院2013届本科毕业设计（论文）17目录1绪论12 DSP与TMS320X2812的简略了解12.1 DSP12.1.1 DSP的主要特点12.1.2 DSP的发展22.1.3 DSP的现状应用与发展趋势32.2 TMS320X2812芯片的简介52.2.1 TMS320X2812的结构功能特点52.2.2 TMS320X2812芯片的发展与应用63 TMS320X2812芯片的最小系统63.1如何保证TMS320X2812芯片的正常工作63.2基于TM
7、S320X2812芯片的最小系统设计63.2.1电源产生电路73.2.2 JATG电路83.2.3复位电路83.2.4 时钟电路93.2.5 A/D保护电路103.3 电路板制作注意事项104 A/D模块的校正104.1 A/D模块104.2 AD模块的校正设计114.2.1 A/D模块校正的硬件设计114.2.2 A/D模块校正的软件设计124.3 输入数据的滤波135 调试与完成A/D模块校正14结论15参考文献16致 谢17附 录181绪论此毕业论文是以基于TMS320X2812芯片的A/D模块校正为题的，由导师给题，并在导师帮助下自主完成实物制作、实验操作以及论文编写。开始要了解什么是
8、DSP、DSP的结构特点、DSP的发展与应用前景，以及TMS320X2812芯片是怎样的构造、又怎样的优点与其应用概况等。由于在校课程并未涉及DSP相关或详细系统的学习，需要自己在网上各网站查阅。但是，虽然网上资料短小精简便于理解定义，但要想系统的掌握DSP的一系列应用流程，必须大量阅读业内人士编著的权威书籍。 在对基于TMS320X2812芯片的PCB板输入的电压信号进行滤波以及给出消除A/D模块增益误差与偏置误差的算法时，需要运用到C语言进行编程。好在大一时就有接触并学习过该门课程，所以编程不是问题。主要是一要找到A/D模块产生误差的原因以及找到如何消除的公式；二是必须考虑到TMS3202
9、812芯片对输入电压信号非常敏感，必须保证输入电压值是有效的，所以还要考虑到对输入电压信号进行滤波的问题。 目前DSP是电子学界应用最广也是最有发展前景的门科之一，了解研究DSP是如今电力电子学子们应该且比较明智的选择。能在毕业之前做这样一个论题，也算是为四年的大学生活学习之路画上一个圆满的句号。 2 DSP与TMS320X2812的简略了解2.1 DSPDSP是Digital Signal Processing 的缩写，同时也是Digital Signal Processor 的缩写，前者指数字信号处理技术，后者是指数字信号处理器【1】。这里我们引用的是信号处理器这一概念。DSP芯片是专门完
10、成各种实时数字信息处理用的，它是建立在数字信号处理的各种理论和算法基础上的。它主要研究的是将理论上的数字信号处理技术应用到数字信号处理器之中。2.1.1 DSP的主要特点 DSP的第一个特点便是可以在一个指令周期内完成一次乘法计算和一次加法计算。二是采用的是哈佛结构，程序和数据的存储空间是分开的，使得可以同时访问指令和数据。三是片内具有快速RAM，一般可以通过独立的数据总线在指令与数据中同时访问。四是还拥有低开销或无开销循环以及跳转的硬件支持。五是拥有快速的中断处理和硬件I/O支持。六是还具有多个可以在单周期内操作的硬件地址产生器。七是可以同时并行执行多个操作。八是还可以支持流水线操作，使得取
11、值、译码和执行等一系列操作可以重叠执行。另外，它还具有接口方便、编程容易、稳定性好、精度高、可重复性好、集成方便等优点。 虽然DSP有很多诸如上述的优点，但是与通用型微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能也会相对较弱些。2.1.2 DSP的发展DSP数字信号处理器的发展可分为三个阶段，分别是二十世纪70年代、80年代、90年代。很明显的，可以看出DSP数字信号处理器的阶跃性发展大约是十年一次，发展速度之快显而易见。在1976年，第一个DSP微处理器Intel2920诞生了。随后世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司宣布的S2811，1979年美国Iintel公司发布的商用可编程期间2
12、920是DSP芯片的一个主要里程碑。但是这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须具备的单周期芯片。 1980年。日本NEC公司研究出并生产的PD7720是第一个具有乘法器的商用DSP 芯片。总的来说，第一阶段的DSP具有以下特点：有地址传递协议和子程序调用，有效的寻址模式，流水指令；使用Harvard结构，可同时取指令和数据。有特殊的DSP相对寻址模式（例如变址计算任意数的模式），可针对FIR（Finite-Length Impulse Response）的滤波器可自动循环队列或数据移动，可针对FFT的比特反转。针对特殊应用的接口（例如对于通信编码的串行接口），附加有寻址寄存器ALU。此时的D
13、SP系统主要是由分立元件组成，包含线性电路的模拟前端、模拟数字转换器、外围界面电路、非常多的组合电路、可编程的阵列逻辑（PAL）以及可编程的只读存储器（PROM）、存储器和一些处理器。当时的DSP技术应用于应用地球物理、生物电子、医疗电子等科技领域。自1980年以来，DSP芯片得到了突飞猛进的发展，DSP芯片的应用越来越广泛。从运算速度来看，MAC（一次乘法和一次加法）时间已经从80年代初的400ns（如TMS32010）降低到40ns（如TMS32C40），处理能力提高了10多倍。DSP芯片内部关键的乘法器部件从1980年的占模区的40左右下降到5以下，片内RAM增加一个数量级以上。从制造工
14、艺来看，1980年采用4的N沟道MOS工艺，而现在则普遍采用亚微米CMOS工艺。DSP芯片的引脚数量从1980年的最多64个增加到现在的200个以上，引脚数量的增加，意味着结构灵活性的增加。此外，DSP芯片的发展，是DSP系统的成本、体积、重量和功耗都有很大程度的下降。80年代，随着数字信号处理技术应用范围的扩大，提高处理速度成为科学家们新一轮的挑战与突破。第一个采用CMOS工艺生产浮点DSP芯片的是日本的Hitachi 公司，它于1982年推出了浮点DSP芯片。再如1982年的AMD2811、NECPD7720以及德州仪器公司的TMS32010。2811和7720两者都具有片上阵列乘法器、可
15、编程只读寄存器ROM和相对较小的数据和程序寻址空间。而32010则是第一个可以全速从片外只写寄存器RAM执行指令的微处理器，并且容纳的程序也比7720大了一个数量级。1983年，日本的Fujitsu公司推出的MB8764，其指令周期为120ns ，且具有双内部总线，从而处理的吞吐量发生了一个大的飞跃。而第一个高性能的浮点DSP芯片应是AT&T公司于1984年推出的DSP32。到了1988年，便出现了浮点DSP，它可以执行浮点算术运算、乘法和累加运算，例如AT&T DSP32C，Motorola DSP96002、TI公司的TMS320C30等。同时，它还提供了高级语言的编译器。这个DSP是一种专用的综合性微处理器，它是能够给出输
