毫米波探测器信号采集系统软硬件设计

论文摘要

本文以毫米波探测器信号采集系统为研究对象,基于DSP2407开展了探测器信号采集系统下位机软硬件设计以及上位机分析软件的开发。论文介绍了相关的研究背景并给出了系统的设计方案,包括系统指标、系统组成和开发环境等;并详细介绍了下位机系统的各个模块设计与实现,包括电源电路、JTAG接口、AD采样电路、数字信号捕获、Flash存储器接口、CPLD逻辑电路、串口通信等模块的硬件设计以及用软件实现定时采样、捕获中断、Flash芯片读写、CPLD编程、数据压缩等功能模块的实现方法和相关代码,还详细阐述了DSP2407中断系统的工作原理及如何用软件实现中断设计的方法。为了分析采集系统获得的测试数据,论文完成了基于VC++6.0上位机分析软件设计,详细给出了软件设计的编程模块及其相关流程图和代码。该软件具有读取串口数据、操作Flash芯片、绘制图形曲线、进行数据显示和串口调试等功能,用户界面友好,使用方便。论文还给出了如何利用Flash片内RAM进行在线仿真及用CCS、VC、QuartusⅡ等软件对程序进行调试的方法。经对样机联试联调,获取并分析了具有工程意义上的数据,验证了本设计方案的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 毫米波探测器信号采集系统的研究现状
• 1.3 本文主要工作
• 2 毫米波探测器信号采集系统方案设计
• 2.1 系统指标
• 2.2 系统组成与工作过程
• 2.2.1 系统组成
• 2.2.2 系统工作过程
• 2.2.3 试验数据的获取
• 2.3 系统开发环境
• 2.3.1 系统硬件开发平台
• 2.3.2 系统软件开发平台
• 3 信号采集系统下位机设计与实现
• 3.1 系统硬件组成概述
• 3.2 TMS320LF2407 DSP芯片性能与特点
• 3.3 电源电路设计
• 3.4 JTAG接口电路设计
• 3.5 ADC采样模块设计
• 3.5.1 ADC采样模块特性
• 3.5.2 AD转换时间
• 3.5.3 采样频率的选择
• 3.5.4 AD电路硬件设计
• 3.5.5 AD转换软件设计
• 3.6 捕获电路设计
• 3.6.1 捕获单元特性
• 3.6.2 捕获单元硬件设计
• 3.6.3 捕获单元软件设计
• 3.7 数据存储模块设计
• 3.7.1 DSP数据存储空间及控制信号
• 3.7.2 Flash芯片Am29DL640D概述
• 3.7.3 Flash存储模块硬件设计
• 3.7.4 编程实现
• 3.7.5 Flash工作状态查询
• 3.8 CPLD逻辑电路设计
• 3.8.1 CPLD简介
• 3.8.2 EPM7064特性
• 3.8.3 CPLD开发流程
• 3.9 SCI串行通信模块设计
• 3.9.1 SCI模块特点
• 3.9.2 SCI模块硬件设计
• 3.9.3 SCI模块软件设计
• 3.10 中断设计
• 3.10.1 DSP2407中断系统结构
• 3.10.2 中断软件设计
• 4 上位机软件设计
• 4.1 软件功能与设计流程
• 4.1.1 软件界面及功能
• 4.1.2 设计流程
• 4.2 WINDOWS串口编程
• 4.2.1 Windows下串口编程的两种方式
• 4.2.2 多线程及同步对象
• 4.3 具体实现
• 4.3.1 类的构成及功能
• 4.3.2 各个类的实现及流程图
• 4.3.3 出错处理
• 5 系统仿真与调试
• 5.1 DSP仿真调试
• 5.1.1 利用片内RAM进行DSP仿真调试
• 5.1.2 利用CCS对DSP进行软件仿真调试
• 5.2 CPLD仿真调试
• 5.3 VC++上位机软件调试
• 5.4 串口调试
• 5.5 样机联试联调
• 6 结束语
• 致谢
• 参考文献