数字化、智能化是仪器外表的发展方向之一，一起仪器外表的数据收集速度越来越快，数据量越来越大，对数据处理时刻的要求也越来越短，这就对仪器外表的硬件渠道提出了新的要求。现在许多简略智能外表仍运用单片机来完结，单片机运用广泛，价格也很廉价，接口功用杰出，简单完结人机接口，但单片机体系杂乱，尤其是乘法运算速度慢，在运算量大的实时操控体系中很难有所作为。高端外表的硬件渠道一般运用嵌入式微机体系，但其本钱比较高，也不宜产品的小型化。
整体方案
本文所要规划的是一种脱机型外表硬件渠道。渠道应能够满意一般的数据收集的实时性要求，能够灵敏的适用于多种不同的运用场合，可完结多种类型信号的收集和处理，结构细巧紧凑，便于现场处理，还能与PC机或其他设备进行通讯和交流数据。对此，咱们构建了根据DSP和CPLD技能的硬件渠道。整个渠道由三部分组成（图1）。
图1 整体框图
信号收集单元担任获取外部信息并将其转换为数字信号输出。在输入端，因为采用了灵敏性很强的CPLD作为A/D与DSP之间的接口，使这个硬件渠道可便利的适用于不同的运用场合。针对不同的传感器和运用需求，挑选适宜的A/D芯片。试验中，体系运用的是CMOS图画传感器OV7120，把图画转换为8位分辨率的数字图画。A/D输出的数据先经过CPLD预处理，DSP把CPLD作为一个端口读入数据，放到外扩的SRAM中。
信号处理单元是整个体系的中心，由TMS320C6712及其外围辅佐电路构成，担任对采入的信号进行实时处理。DSP读入SRAM中的数据并进行相应的算法处理。体系中各模块间的通讯与逻辑操控由CPLD担任。
信号传输单元是DSP与PC机或其它体系实时通讯的中介。本体系中，DSP处理后的成果经过RS485总线远距离传输，最终经过RS485/RS232转换器送给PC机。作业流程框图如图2所示。
图2 程序流程图
硬件电路规划
图画收集是OV7120和CPLD协同作业来完结的，CPLD为OV7120供给I2C接口来装备寄存器，一起供给CCLK时钟信号，并对图画数据锁存后传给DSP，图3是接口规划原理图。其间SCL、SDA为I2C操控线；CCLK为OV7120的输入时钟；PCLK、HSYNC、VSYNC分别为点频和行、场同步输出信号；D[70]为8位图画数据输出信号线；HREF是水平参阅信号；INT4为DSP的中止。
图3 接口规划原理图
实 验
信号处理算法由DSP芯片完结，在试验中咱们编写了二维FFT算法来验证渠道的功用。二维FFT的完结流程如图4所示，算法由C言语编写。图5是实践采到的一幅图画，图6是提取256×256的图画并进行二维FFT运算后的成果。
图4 二维FFT流程图
图5 实践采得的一幅图画
图6二维FFT运算成果
试验标明该渠道完结了图画收集和处理功用，图画收集速度约1帧/s，256×256的二维FFT算法的运转时刻为960ms。但关于不像图画这么大的数据收集量，能够先将数据存放到内部RAM中的，体系的数据收集速度为12Mbyte/S,关于能够直接在内部运转的32×32的二维FFT算法的运转时刻为5ms。
结 语
测验成果和实践运用阐明，此渠道具有较快的数据收集速度和较高的运算才能，能够完结实时数据的收集和处理，是一种体积小、重量轻、微功耗、低本钱、处理速度快、可靠性高、便于晋级的测验丈量仪器渠道，在仪器外表范畴具有着宽广的运用远景。渠道所用DSP芯片为TMS320C6712,其主频现在只运用80MHz，运算速度不是很高，数据存储器为SRAM，读取速度也不是很快，假如将DSP晋级为TMS320C6711（最高150MHz）;并把数据存储器换为SDRAM，能够大大提高渠道的运算速度。
