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双dsp结构的嵌入式系统设计及应用

双DSP结构的嵌入式系统设计及应用

作者：滕飞哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着处理器的发展，控制系统的功能也日趋完善，不仅要求含有复杂的控制电路，还需要相应的算法实现，为此，传统的单处理器模型已经不能胜任。基于这种背景，本文提出了双处理器结构的嵌入式系统设计，并根据实际的应用指标，选用dsp... 详细信息

随着处理器的发展，控制系统的功能也日趋完善，不仅要求含有复杂的控制电路，还需要相应的算法实现，为此，传统的单处理器模型已经不能胜任。基于这种背景，本文提出了双处理器结构的嵌入式系统设计，并根据实际的应用指标，选用dsp芯片作为系统的处理器。dsp是针对数字信号处理需要而设计的一种可编程的单片机，是现代电子技术、计算机技术和信号处理技术相结合的产物。由于其独特的总线结构和特殊的针对数字信号处理的指令，使其应用范围已渗透到各个领域。根据应用场合的不同，其芯片种类大体可分为定点dsp和浮点dsp。为确保系统的控制能力和运算效率，在此，选取了定点dsp(TMS320VC5402)和浮点dsp(TMS320VC33)相结合的方式，分别作为系统的控制和运算的核心。其中，TMS320VC33主要负责算法的实现，TMS320VC5402主要负责系统的输入输出控制，两者结合实现优势互补，充分发挥各自的特长。由于惯性技术具有自主性等特点，它不需要引入外界信息便可实现制导与导航，所以它越来越广泛地引起各方面人士的重视，甚至被认为是最有发展前途的一种导航系统。而其中的捷联惯导系统凭借着结构简单、可靠性高、低成本和易维护等特点发展最为迅速。但是，长期以来，由于受处理器的限制，对体积和重量有极高要求的捷联惯导系统并未有突破性的进步，为此也限制了它的发展前景和应用领域。以此为背景，提出了双dsp结构的嵌入式系统在该领域的应用。研究表明，基于双dsp的设计方案，可以有效地提高捷联解算系统的运算精度和速度，减小系统的体积、功耗和成本，使系统具备更好的应用价值、市场前景和军事意义。

关键词：捷联惯导系统双dsp IIR

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双dsp的捷联惯导计算机设计与实现

双DSP的捷联惯导计算机设计与实现

作者：林志强哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着硅微加速度计成本的降低和精度的提高,单纯用加速度计构成无陀螺捷联惯导系统的研究得到了重视。无陀螺捷联惯导系统不仅可以大幅度降低惯性导航系统的成本,还可以适应大角度的测量,对导航精度要求较低的领域有良好的应用前景。本... 详细信息

随着硅微加速度计成本的降低和精度的提高,单纯用加速度计构成无陀螺捷联惯导系统的研究得到了重视。无陀螺捷联惯导系统不仅可以大幅度降低惯性导航系统的成本,还可以适应大角度的测量,对导航精度要求较低的领域有良好的应用前景。本文对双dsp的无陀螺捷联惯性导航计算机进行了设计与实现,为无陀螺捷联惯导系统的数据处理和导航算法的实现提供基础。本文在研究无陀螺捷联惯导系统工作原理的基础上,重点设计和实现了其导航计算机的硬件系统和软件驱动。根据系统中加速度计的配置方案和输出信号的特点,完成的主要研究工作包括:加速度计信号的初步调理;24位高精度AD与信号处理芯片的连接;双dsp芯片之间的连接方法;设计了系统的两种串口扩展方式,即与PC机通信的MAX3 111E扩展及与其它设备通信的TL16C554扩展;给出了dsp最小系统重要部分的设计电路。根据系统功能的要求,使用dsp开发环境CCS,设计与实现了所需的驱动程序设计。具体工作包括:完成了AD寄存器的功能设定和配置;完成了dsp的HPI和EMIF接口及软件编程,以实现双dsp芯片通信中;定义了程序在存储器中所放置的位置,对cmd文件进行了说明。除此之外,用VHDL语言在CPLD中编写了串口的扩展程序。完成了整个无陀螺捷联惯导计算机系统调试,对调试过程中出现的问题进行了分析和解决。

关键词：双dsp 24位AD TMS32OC6713 GF-SINS

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光电跟踪产品双dsp系统间的数据传输

红外与激光工程 2006年第Z4期35卷 437-441页

作者：闫琳李红波邹斌阳高淑慧中国空空导弹研究院河南洛阳471009

以某光电产品的信息处理系统为研究背景,介绍了某光电跟踪产品双 dsp 的系统结构,以TMS320C6201B 从 Adsp2187L 获取数据为例,详细介绍了 DMA 通讯的工作机理和工作流程,以及利用宏方便地完成寄存器以及各位定义的方法,给出了软件编程... 详细信息

以某光电产品的信息处理系统为研究背景,介绍了某光电跟踪产品双 dsp 的系统结构,以TMS320C6201B 从 Adsp2187L 获取数据为例,详细介绍了 DMA 通讯的工作机理和工作流程,以及利用宏方便地完成寄存器以及各位定义的方法,给出了软件编程步骤及方法,同时以 TMS320C6201B 为例,简要介绍了 DMA 中断服务程序。研究及实践表明当数据量较大时,通过 DMA 方式完成 dsp 间源数据和目的数据的搬移将大大节约机时,提高了 dsp 的运行效率。

关键词：双dsp DMA通讯源数据目的数据

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双dsp并行处理系统的设计与应用研究

双DSP并行处理系统的设计与应用研究

作者：黄骞武汉理工大学

学位级别：硕士

随着电子技术的飞速发展，dsp已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，基于dsp技术的开发应用正成为数字时代的应用技术潮流。由于各个领域的应用需求不断提高，对嵌入式系统设计提出了更高的要求。对于实时性、可靠性要... 详细信息

随着电子技术的飞速发展，dsp已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件，基于dsp技术的开发应用正成为数字时代的应用技术潮流。由于各个领域的应用需求不断提高，对嵌入式系统设计提出了更高的要求。对于实时性、可靠性要求很高的多任务信号处理及多路控制方面的应用，单个dsp嵌入式系统已不能满足需求，采用多个dsp或者一个dsp加一个通用微处理器来实现成为一种必然的选择。如何构建高速、高实时、高性能的双dsp并行处理系统是本文论述的主要内容。目前，在自动控制、电力系统等一些领域中，已有dsp+单片机、dsp+ARM的双CPU组合。随着智能控制、无速度传感器等技术的发展，需要处理的数据量越来越大，对系统的实时性和精度的要求也越来越高，单片机开始显得力不从心，而ARM由于其特点使得其应用领域受限。首先，本文提出了一种以TMS320F2812和TMS320VC5402为核心的双dsp芯片并行处理系统。通过两片dsp芯片，较好地解决了连续采样与数据处理、事件记录之间的矛盾。对比传统的控制系统来说，双芯片的处理系统具有更高的运算能力，更多的可扩展接口，更廉价的实现成本。其次，本文给出了基于双dsp并行处理系统的硬件结构。着重探讨了系统各功能块的设计，包括信号采集模块、信号调理模块、双dsp并行处理模块以及人机接口模块的设计，对各模块的元器件选型、功能作了详细介绍。并且，在此硬件基础上，利用专用dsp软件开发环境CCS，对两块dsp的任务做了分配;讨论了自适应采样、滤波、FFT处理和HPI通信等软件流程设计及C语言实现。最后，探讨了双dsp并行处理系统在陶瓷窑炉燃烧监控系统的应用。通过在两片dsp芯片间之合理的分配与协调任务，可以准确的反应出窑内的温度、气氛等状况，从而使调试人员在线实时地对窑炉的热工参数进行控制。

关键词：双dsp 并行处理 HPI

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基于McBSP的双dsp间高速通信

微计算机信息 2008年第20期24卷 192-193,240页

作者：张伟刘文刘朝晖中国科学院西安光学精密机械研究所

本文介绍了TMS320C6000系列dsp的多通道缓冲串口(McBSP)的特点和功能,详细阐述了采用McBSP来实现TMS320C6000系列dsp间高速通信的硬件连接和软件实现方案,并分析了在这种方案下影响数据通信传输速度的各种因素。

关键词： McBSP 高速通信 TMS320C6000 双dsp

基于FPGA和双dsp的实时图像处理器设计

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微计算机信息 2008年第11期24卷 207-208,144页

作者：阎世梁西南科技大学工程技术中心四川绵阳621010

为满足高速实时图像处理的要求,提出一种基于FPGA互联的,以两片TMS320C6416为核心图像数据处理单元的并行系统结构。其中dsp负责图像处理,FPGA负责实现整个系统的数字逻辑及I2C总线的配置,实现以FPGA作为主dsp协处理器的方式增加了该系... 详细信息

为满足高速实时图像处理的要求,提出一种基于FPGA互联的,以两片TMS320C6416为核心图像数据处理单元的并行系统结构。其中dsp负责图像处理,FPGA负责实现整个系统的数字逻辑及I2C总线的配置,实现以FPGA作为主dsp协处理器的方式增加了该系统的灵活性及实时性。结果表明,在基于PCI总线的高速图像数据通道下,该系统可用来进行视频图像的高速采集工作,能够实现快速傅里叶变换、边缘检测等图像处理算法,满足实时图像处理的要求。

关键词： FPGA 双dsp 实时图像处理快速傅里叶变换边缘检测

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三相弧焊逆变电源PFC中双dsp控制系统

三相弧焊逆变电源PFC中双DSP控制系统

作者：张永浩吉林大学

学位级别：硕士

随着电力电子技术的发展,弧焊逆变电源也得到了迅速发展。而在弧焊逆变电源中,由于其整流部分是由二极管和电感或电容等非线性负载组成,而这些非线性负载会使输入电流波形发生畸变,从而会产生大量的谐波电流。这些谐波电流不仅会降低弧... 详细信息

随着电力电子技术的发展,弧焊逆变电源也得到了迅速发展。而在弧焊逆变电源中,由于其整流部分是由二极管和电感或电容等非线性负载组成,而这些非线性负载会使输入电流波形发生畸变,从而会产生大量的谐波电流。这些谐波电流不仅会降低弧焊逆变电源的功率因数,而且会对电网和其它相邻用电设备造成谐波污染。为了减少甚至消除谐波污染,提高功率因数,功率因数校正技术就显得尤为重要。为了校正弧焊逆变电源的功率因数,需要对弧焊逆变电源的主电路进行相应的控制。由于在其主电路的整流部分和逆变部分有大量的数据需要进行计算、处理,同时还要保证其实时性和准确性,一块dsp显然无法满足控制需要。因此,本文采用两块TI公司生产的TMS320LF2407A组成双dsp主从式控制系统,其中主dsp主要完成对整流器的控制并将从dsp传输来的数据进行必要的计算以完成对后级的控制;从dsp主要完成对逆变器的控制,并将采集的焊机的反馈电流、电压以及负载的状况传输到主dsp。为了保证两块dsp均能高效的完成各自的工作,它们之间的数据传输与交换则必不可少。本文采用美国IDT公司开发研制的高速16k×16bits双口静态RAM (IDT7026)作为其数据交换与传输通道,利用其BUSY引脚来实现两块dsp对双口RAM左右两端口进行读与写数据操作。并且其数据传输速度非常快,能够保证dsp对整流器或者逆变器的实时控制。最后通过采集必要的电压、电流波形,验证了双dsp控制系统对弧焊逆变电源功率因数校正技术的可行性。

关键词：逆变电源功率因数校正双dsp

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弧焊逆变电源APFC中双dsp间的通信

弧焊逆变电源APFC中双DSP间的通信

作者：全汉元吉林大学

学位级别：硕士

普通的弧焊逆变电源其逆变环节的前级一般都采用二极管整流和大容量电容器组成的整流滤波单元与供电电网直接相连,因此仅当输入正弦电压的幅度高于滤波电容的端电压以及整流器正向压降之和时,才从电网抽取电流,故网侧输入电流的流通时... 详细信息

普通的弧焊逆变电源其逆变环节的前级一般都采用二极管整流和大容量电容器组成的整流滤波单元与供电电网直接相连,因此仅当输入正弦电压的幅度高于滤波电容的端电压以及整流器正向压降之和时,才从电网抽取电流,故网侧输入电流的流通时间相当短。畸变的输入相电流不仅向电网注入大量谐波,同时也降低了逆变焊机的功率因数[16]。为解决传统逆变电源前级整流设备电流谐波含量高、功率因数较低的问题,人们提出了很多种解决办法,三相功率因数校正(APFC)技术正成为国内外研究热点。在弧焊逆变电源有源功率因数校正中,前级可控整流与后级逆变的控制需要快速并准确地处理大量数据,使用一块dsp芯片显然达不到要求,从而无法实现有源功率因数的实时校正。根据这一事实,本课题选用了两块TI公司的TMS320LF2407A作为控制芯片,构成了双dsp主从式系统,两块芯片分别负责前级三相可控整流与后级逆变的电压、电流信号的采集与处理,同时,主dsp还用于人机交互和焊接过程程序控制等。双dsp之间要想协调工作,双机间如何实现有效的数据通信是关键,本文采用了dsp片内串行外围设备接口SPI (Serial Peripheral Interface)总线技术来实现双机通信。为了保证双机通信过程的可靠与稳定,课题中还运用了CRC(Cyclic Redundancy Check)循环冗余校验法确保数据传输正确,同时采用了软件抗干扰技术使通信过程中外界环境对通信系统的影响减到最小。试验结果证明双dsp构成的主从式系统可以实现高速、准确、稳定的数据通信,为基于双dsp控制的大功率弧焊逆变电源的研究打下了基础。

关键词：有源功率因数校正双dsp SPI CRC-16

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实时图像融合的双dsp并行系统研究

实时图像融合的双DSP并行系统研究

作者：王新明南京理工大学

学位级别：硕士

随着科技的发展,数字信号处理器dsp的性能得到了极大的提高,并在图像处理领域得到了广泛的应用。在实时图像处理系统中,对于帧数高、尺寸大的图像序列的实时处理以及复杂算法的实现,要求必须具有对大数据量进行处理的能力,以保证系统的... 详细信息

随着科技的发展,数字信号处理器dsp的性能得到了极大的提高,并在图像处理领域得到了广泛的应用。在实时图像处理系统中,对于帧数高、尺寸大的图像序列的实时处理以及复杂算法的实现,要求必须具有对大数据量进行处理的能力,以保证系统的实时性。由于主频的限制,单dsp系统不能满足某些大运算量的科学计算和高速的实时信号处理的要求。为了解决上述问题,设计研发实时性强、精度高并具备高数据吞吐量的并行处理系统,以增加整体数据处理能力。本文在原有单dsp图像融合系统的基础上,设计研发以双dsp+FPGA为处理核心和控制核心的并行实时图像融合系统。首先,介绍该实时图像融合系统的硬件结构设计,包括总体方案设计以及各个功能模块的具体实现;其次,介绍软件以及驱动程序的设计,主要包括在双dsp调试过程中开发环境CCS的设置以及视频采集驱动的开发;然后,对双dsp系统性能评估中所使用的一般方法进行分析;接着,介绍双dsp系统中算法的设计,包括拉普拉斯金字塔算法的实现以及如何将现有算法移植到并行dsp系统上;最后,通过对实验数据进行分析,证明开发双dsp并行系统可以大大提高系统的整体数据处理能力。

关键词：图像融合 DM642 并行处理双dsp 实时处理性能分析