来源：21ic中国电子网 作者：李忠勤 赵长有

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    摘要：本文详细介绍tms320vc33控制下的地震记录仪的整体设计过程。本系统是采用tms320vc33为主控芯片采集由16位模数转换芯片ad976转换后的16位数字量；经tms320vc33处理后的16位数字量完成与上位计算机通信。主要应用过采样技术、滤波技术、数字滤波技术、dsp技术、数字信号处理技术等现代电路设计技术，使本系统成为数据采集的精典产品。

    关键词：dsp（数字信号处理）、过采样、滤波、模数转换（a/d）

    引言

    本次设计主要采用ti公司生产的32位浮点数字信号处理芯片tms320vc33作为系统的主控芯片；采用analog公司生产的16位模数转换芯片ad976作为模数转换芯片；采用linear公司生产的八阶开关电容式低通滤波器ltc1064－2作为硬件滤波芯片。本系统功能的实现主要分为两个部分即：硬件电路设计和dsp软件程序设计。

    1. 硬件电路设计

    考虑到系统功能的实现，硬件电路设计主要分为四个部分即：信号前置处理和信号滤波处理、信号ad转换、dsp功能实现，计算机接口电路。系统框图如图1：

    1.1 信号前置处理和滤波处理

    信号前置主要是通过dg419二选一模拟开关对两个量程的信号进行切换选通，dg419的控制端由dsp直接控制，模拟信号通过dg419送给lf356运算放大器，进行信号的放大和一级滤波。这里用运算放大器人为作了一个二阶滤波器，将信号整形处理幅值为±10v的准备供给ad的电压信号。通过前置处理的模拟信号经过dg419进行选择由dsp控制分成两种情况即通过ltc1064－2滤波通道或者直接送给ad976，通过ltc1064－2的将前置信号的高频滤掉，滤波器的转折频率由dsp提供的滤波时钟控制。

    1.2 模数转换

    信号经前置整形和滤波后的±10v电压信号送到模数转换器ad976，一个模拟量经ad转换后产生16位数字电压量，在转换结束后由ad976的busy管脚的状态给后面的74hc574一个锁存脉冲，将16位数字量信号锁存到74hc574上，等待dsp来读取数据。这里面ad976的转换及前置dg419的信号选通都是由dsp主控的，从时间上能够保证读取ad转换后的有效数据。

    1.3 dsp功能实现

    tms320vc33是ti公司生产的高性能浮点数字信号处理芯片，根据dsp芯片本身的特点需要考虑几个方面：

    (1) 电源供给

    dsp本身使用3.3v工作电压，使用1.8v锁向环电压，需要采用ti公司推荐的电源芯片tps767d318将＋5v电源电压转换成3.3v和1.8v。

    (2) 晶振产生电路

    根据使用的晶振不同采用的晶体振荡起振电阻和电容不同，这里采用10m晶振，起振电阻和电容分别选用470欧姆和15pf电容。

    (3) 锁向环电路

    锁向环需要采用推荐电路，注意用的电阻分别为100欧姆和103电容。

    (4) 电平转换电路

    由于dspvc33只能接受3.3v电平信号，因此需要用电平转换芯片74lvt245进行电平转换，同时考虑对74lvt245的读写逻辑操作。

    1.4 计算机接口电路设计

    计算接口电路框图如图2所示。

    计算机