随着大规模集成技术的发展,数字信号处理器(DSP)在功能、处理速度和处理能力方面都取得了划时代的突破,并广泛应用在数据通信、图像处理、语音处理、自动控制等领域中。DSP嵌入式系统是把DSP系统嵌入到应用电子系统中的一种通用系统。 本论文针对大多数测控系统技术要求的共性,开展基于DSP的嵌入式测控系统的设计与实现研究,以期在设计的通用最小测控系统核心结构下,只需增加部件或外挂电路。而不必再重新建构,就能够实现复杂测控系统的功能。 本文首先分析了嵌入式测控系统的系统结构和特点,结合嵌入式测控系统的发展要求分析了基于DSP的嵌入式测控系统的应用需求,并在此基础上提出了一种基于DSP的通用的嵌入式测控系统结构。然后,设计出了该系统的各个组成模块和系统软件。最后,对整个系统进行了调试和验证,证明了该系统的可行性。 该系统的硬件采用模块化设计,为以后系统的扩展和升级提供了方便。CPU采用DSP作为核心处理器件,充分利用了DSP器件速度快、实时性强等优点,满足了现在测控系统对并行操作、数据流量大、性价比高的应用需求;设计了存储器扩展电路,便于在线调试,也为以后的系统扩展提供了足够的存储空间;设计了通信接口电路,便于系统和上位机或控制对象之间的通信;还有人机交互接口模块、D/A转换模块;设计了电子盘模块,用来存储大量的测控数据;另外,还设计了外部总线扩展接口电路,其中包括了几乎所有来自DSP的信号,扩展口允许用户设计自己的专用电路,连接在该通用板卡上,大大提高了开发效率;控制逻辑模块的设计采用大规模可编程逻辑器件CPLD实现,利用在系统可编程技术提高了系统设计的灵活性和可重构性,易于系统的更新升级。 该系统的软件是在CCS2(‘C2000)开发环境下,用C语言实现的。程序结构主要采用主程序的循环结构中相应四个中断的方式,并固化了三个常用的控制算法,便于用户在需要时直接调用。 经调试仿真表明,采用这种方案构造通用的嵌入式测控系统,集成度高、处理速度快、系统的硬件和软件都具有极强的通用性和可扩展性。在该测控系统的基础上,用户可以方便的通过软硬件的扩展构成具有不同功能的测控系统。