同時(shí)C6201內(nèi)部集成有多種外圍設(shè)備(peripherals),便于控制及和片外的存儲(chǔ)器、串行設(shè)備等進(jìn)行通訊。其4通道的自加載的DMA協(xié)處理器,可用于數(shù)據(jù)的DMA傳輸。多通道緩沖串口(McBSP)支持多種方式的傳輸接口,但利用DMA為其服務(wù)時(shí),串口數(shù)據(jù)讀寫具有自動(dòng)緩沖能力。在開發(fā)工具上,C6000獨(dú)有的匯編使得開發(fā)者可以采用線性匯編語(yǔ)言得到近似標(biāo)準(zhǔn)匯編的性能, 降低了開發(fā)難度。其JTAG端口支持為進(jìn)行系統(tǒng)軟件調(diào)試提供了方便。TI公司提供集成開發(fā)環(huán)境 Code Compose Studio,為在有限的開發(fā)周期內(nèi)完成復(fù)雜開發(fā)任務(wù)提供了一個(gè)強(qiáng)大的保障。 DSP處理器對(duì)采集后傳輸?shù)骄彌_區(qū)中的每幀數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。其中包括每通道的數(shù)據(jù)處理及幀數(shù)據(jù)處理,判別的結(jié)果及波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在和前端顯示用單片機(jī)通訊的緩沖區(qū)中。利用軟件中斷進(jìn)行和單片機(jī)的數(shù)據(jù)通訊。當(dāng)判別有損傷時(shí),通過(guò)外部揚(yáng)聲器進(jìn)行報(bào)警,同時(shí)在通訊幀中進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

　　3.3　前端顯示MCU設(shè)計(jì)

　　各個(gè)通道的超聲波信號(hào)經(jīng)過(guò)DSP處理后,可以判斷損傷的類型(上斜,下斜,橫孔等),在發(fā)現(xiàn)損傷后,DSP通過(guò)I0進(jìn)行報(bào)警,同時(shí)處理后的數(shù)據(jù)傳入下位機(jī)系統(tǒng)。下位機(jī)采用PIC16F877單片機(jī),通過(guò) SPEI協(xié)議與DSP的McBSP (Multi - channel Buffered Serial Port)進(jìn)行通訊。McBSP是TI公司 C6000系列的多通道緩沖串口,具有收發(fā)獨(dú)立的幀信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào),當(dāng)利用DMA為McBSP服務(wù)時(shí), 串口數(shù)據(jù)讀寫具有自動(dòng)緩沖能力。其支持SPI協(xié)議, SPI的4個(gè)接口信號(hào)是:串行數(shù)據(jù)輸入(D(R)/SDI, 主設(shè)備輸入,從設(shè)備輸出)、串行數(shù)據(jù)輸出(D(S)/ SDO,主設(shè)備輸出,從設(shè)備輸入)移位時(shí)鐘(SCK),從設(shè)備使能(SS)。

　　SPI接口的最大特點(diǎn)是由主設(shè)備信號(hào)的出現(xiàn)與否界定主從設(shè)備的通訊。一旦檢測(cè)到主設(shè)備時(shí)鐘信號(hào),數(shù)據(jù)開始傳輸。數(shù)據(jù)信號(hào)無(wú)效后,傳輸結(jié)束。在這期間,要求從設(shè)備必須被使能(SS信號(hào)保持有效)。我們將McBSP作為主控端(Master),PIC16F877作為從屬端(Slave),連結(jié)圖如圖5所示。今傳輸?shù)膬?nèi)容根據(jù)我們自己定義的協(xié)議由單片機(jī)通過(guò)液晶顯示和損傷部分信號(hào)存入NVRAM中。液晶控制模塊選用SED1330,由單片機(jī)進(jìn)行控制顯示。在軟件實(shí)現(xiàn)上,開辟了DSP與前端MCU的通訊緩沖區(qū),DSP端設(shè)立了軟件中斷,調(diào)用McBSP進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,DSP端緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)通過(guò)SPI傳輸?shù)組CU緩沖區(qū)中。MCU端通過(guò)一個(gè)48 ms定周期中斷進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示,同時(shí)允許中斷嵌套。MCU在定周期中將緩沖區(qū)中傳輸?shù)慕Y(jié)果通過(guò)自己定義的協(xié)議進(jìn)行解釋,并將要顯示的結(jié)果放在邏輯緩沖區(qū)中,在經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換成物理緩沖區(qū),最后進(jìn)行顯示。

　　4　結(jié)論

　　利用更高性能的處理器作為儀器儀表的核心,同時(shí)在數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上加上實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理,增加智能模式識(shí)別功能,是新一代的數(shù)字化儀器發(fā)展方向。本文介紹的基于DSP的鋼軌聲波探傷儀系統(tǒng)是基于先進(jìn)的信號(hào)處理器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。愿本文對(duì)大家在嵌入式系統(tǒng)研究方面有所啟發(fā)。

　　參考文獻(xiàn)

　　1　王敬東、王曉蕾、李永敏、徐貴華.新穎的便攜式數(shù)字化超聲波探傷儀.自動(dòng)化儀器儀表測(cè)控技術(shù),1999,(2)

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

　　3　黃開長(zhǎng)等譯.PIC16F87S數(shù)據(jù)手冊(cè),2001(6)