[发明专利]一种基于DSP和CPLD的数据采集系统

权利要求书

1.一种基于DSP和CPLD的数据采集系统，其特征在于：

所述的基于DSP和CPLD的数据采集系统，包含信号调理电路、双4选一模拟开关、AD7656芯片、CPLD复杂可编程逻辑芯片和DSP芯片；其中信号调理电路采集输入信号的外部模拟量，外部模拟量经信号调理电路后进入双4选一模拟开关，双4选一模拟开关将电压信号分时输出至AD7656芯片；AD7656芯片为6通道16位模数转换芯片，对输入电压信号完成数字量的转换，数字量通过16位数据总线传输至DSP芯片；DSP和CPLD对AD7656芯片进行时序控制，包括AD7656芯片状态配置、数据转换起始控制和读使能控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于DSP和CPLD的数据采集系统，其特征在于：

所述基于DSP和CPLD的数据采集系统，输入的外部模拟量包括4路刹车指令信号、2路机轮速度信号、2路刹车压力信号、2路伺服阀电压信号和2路伺服阀电流信号共12路信号，外部模拟量信号经过信号调理电路处理后分别输入至两个双4选一模拟开关，双4选一模拟开关包含双4选一模拟开关1和双4选一模拟开关2，每个双4选一模拟开关包含两个通道，分别为第1组通道和第2组通道，每组通道为4个输入端和1个输出端，双4选一模拟开关1第一组通道的输入端为1-4端，双4选一模拟开关1的第二组通道的输入端为5-8端，接口对应关系为：4路刹车指令信号输入至双四选一模拟开关1的第1组四选一开关，2路机轮速度信号和2路刹车压力信号输入至双四选一模拟开关1的第2组四选一开关，2路伺服阀电压信号、2路伺服阀电流信号输入至双四选一模拟开关2的第1组四选一开关，双四选一模拟开关2的第2组四选一开关为预留接口；每个双4选一模拟开关集成了两组通道联动的4选一模拟开关，每个4选一模拟开关的输出逻辑为：

4选一模拟开关内两个通道的选择信号P0和P1的电平状态均为低电平时，双4选一模拟开关内两个输出端分别与每组通道的第一个输入端连接，即两个输出端分别与输入端1和5相连；

4选一模拟开关内两个通道的选择信号P0和P1的电平状态分别为低电平和高电平时，双4选一模拟开关内两个输出端分别与每组通道的第二个输入端连接，即两个输出端分别与输入端2和6相连；

4选一模拟开关内两个通道的选择信号P0和P1的电平状态分别为高电平和低电平时，双4选一模拟开关内两个输出端分别与每组通道的第三个输入端连接，即两个输出端分别与输入端3和7相连；

4选一模拟开关内两个通道的选择信号P0和P1的电平状态均为高电平时，双4选一模拟开关内两个输出端分别与每组通道的第四个输入端连接，即两个输出端分别与输入端4和8相连；

通过DSP芯片控制2个通道的选择信号P0、P1的高低电平，实现1～4通道的选通输出，采用两个4选一模拟开关实现12路模拟量信号的分时采集，两个双4选一模拟开关的4路输出信号分别接到AD7656模数转换芯片的1～4通道输入端，5、6通道为预留接口。

3.根据权利要求1所述的一种基于DSP和CPLD的数据采集系统，其特征在于：

所述DSP和CPLD的数据采集系统采用AD7656芯片的并行接口，将AD7656芯片的PAR/SER引脚置低电平，16bit模式，即将AD7656芯片的W/B引脚置低电平；AD7656外接2.5V基准电压，使得采样信号的幅值在±10V之间，匹配信号调理电路输出的电压范围。

4.根据权利要求1所述的一种基于DSP和CPLD的数据采集系统，其特征在于：

所述AD7656芯片的转换起始使能信号有3个，其中CONVEST A控制第1/2通道、CONVESTB控制第3/4通道、CONVEST C控制第5/6通道，在CPLD电路设计时，CONVEST A/B/C 3个使能信号连接在一起，每次AD7656芯片转换启动对应全部6个通道的同步采样，在采样的过程中CPLD保持CONVEST为高电平；在采样过程中，AD7656发出的采样标识BUSY信号为高电平，采样结束后，BUSY变为低电平；BUSY信号的下降沿触发DSP芯片进入外部模拟量采集读取中断，DSP第1次使能RD信号，通过16位数据总线将AD7656芯片第1通道数据转换结果读取到DSP相应的存储地址中，第2次使能RD信号，通过16位数据总线将AD7656芯片第2通道数据转换结果读取到DSP相应的存储地址中，依次类推，使能6次RD信号，完成AD7656的全部6个通道的数据读取。