嵌入式數位訊號處理模塊的製作方法
2023-09-21 19:39:25
專利名稱：嵌入式數位訊號處理模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業控制技術領域，尤其是涉及一種適用於工業自動 化控制、電力電子技術應用、智能化儀器儀表及電機、馬達伺服控制系統 等領域中的嵌入式數位訊號處理模塊。
背景技術：
在工業控制領域中，數位訊號處理器如DSP2812的應用非常廣泛，如 工業自動化控制，馬達伺服控制系統等。因為該晶片具有大量外設資源， 如A/D、定時器、各種串口 (同步和異步)，WATCHD0G、 CAN總線、P麗 發生器、數字I0腳等，是針對控制應用最佳化的DSP,在TI所有的DSP 中，只有C2000有FLASH,也只有該系列有異步串口可以和PC的UART即 異步接收/發送裝置相連；而且DSP2812是一款低價格、高性能晶片。但 目前巿場上還沒有嵌入式DSP2812模塊，只有DSP2812開發板。企業為了 做DSP2812相關產品必須自行設計DSP2812及相關控制項，需。企業為了做 DSP2812相關產品不得不投入大量經費以及大量的人力物力進行DSP"12 及相關控制項設計或系統移植，並且所作出的系統也未必穩定。
現在也有少數廠家生產DSP模塊，但均是C5000、 C6000系列的DSP 晶片，C5000系列主要特點是低功耗，適合個人、可攜式上網以及無線通 信應用等；C6000系列以高性能著稱，適合數字視頻應用場景，功耗較大。 它們的缺點是都沒有大量外設資源，不適合工業自動化控制，馬達伺服控 制系統等的工業控制領域應用。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種嵌入式數位訊號處理模塊，其結構簡單、使用靈活、性能可靠且性 價比高，能快速、簡便、可靠且低成本實現多種工業控制功能。
為解決上述技術問題，本實用新型釆用的技術方案是 一種嵌入式數字
信號處理模塊，其特徵在於包括內部集成有多個功能模塊的控制單元、 與控制單元相接的擴展存儲單元、分別與控制單元相接的多個功能模塊擴 展插針以及與外置電源相接且對所述外置電源所輸入電源信號進行相應 轉換的電源單元，所述電源單元分別與控制單元和擴展存儲單元相接，所 述多個功能模塊擴展插針分別與所述多個功能模塊的外接口相接。 所述控制單元內部設置有對其進行初始復位的復位開關。 所述控制單元的時鐘信號輸入接口上設置有對所輸入時鐘信號進行 檢測的信號測試點。
所述控制單元為32位定點DSP晶片TMS320F2812。 所述控制單元為32位定點DSP晶片TMS320F2812PGFA。 所述擴展存儲單元由一個64Kxl6位片外高速隨機存儲器RAM和一個 256Kxl6位高性能且低功耗的片外FLASH存儲器組成；所述電源單元由芯 片REG1117 —3. 3和晶片REG1117A-1. 8兩個低壓差電壓調節器組成，所述 外置電源為+5V直流電源，所述+5V直流電源的一路經晶片REG1117-3. 3 後輸出+3. 3V電壓且其另 一路經晶片REG1117A_1. 8後輸出+1. 8V電壓。
所述高速隨機存儲器RAM為存儲器IS61LV25616AL,所述FLASH存儲 器為存儲器SST39VF400。
所述復位開關為IMP811S晶片。
所述多個功能模塊包括A/D轉換功能模塊、CAN總線功能模塊、電動 機控制功能模塊、液晶顯示功能模塊、SPI通信功能模塊、JTAG仿真功能 模塊、RS-232串口通信功能模塊、RS-485串口通信功能模塊、中斷功能 模塊、SCI-A串行通信功能模塊、MCBSP多通道緩衝串行通信功能模塊以 及定時器功能模塊。
本實用新型與現有技術相比具有以下優點，1、結構簡單、使用靈活
5且性價比高；2、性能可靠，能夠根據用戶需要，靈活、快速、簡便、可
靠且低成本地實現多種工業控制功能，包括A/D轉換、CAN總線、電動機 控制、液晶顯示、SPI通信、JTAG仿真、RS-232串口通信、RS-485串口 通信、中斷、SCI-A串行通信、MCBSP多通道緩衝串行通信以及定時器設 置等等，例如在實現A/D轉換功能時，用戶只需把採集的信號通過插針接 口傳輸到DSP2812的A/D輸入端，信號經DSP2812處理後，可以存儲到存 儲器，也可以通過輸出引腳去控制工業系統；在實現CAN總線功能時，用 戶只需編程設置，用CAN總線接口去控制其它工業系統；在實現電動機控 制功能時，用戶通過編程由電動機擴展插針去控制電動機的轉速，以此類 推能夠實現多種工業控制功能；3、通過特別設置的復位開關起用時可以 立即恢復初始狀態，保證嵌入式DSP模塊工作的連續性；同時該復位開關 可以監控DSP晶片電源；4、使用搡作簡便，使用過程中，只需將把控制 單元的相關功能接口引腳連接到對應的功能模塊擴展插針上，而各功能模 塊擴展插針位置設計在方便用戶使用、便於引出的地方，這樣避免了用戶 從晶片級設計電路板；5、適用範圍廣，無論在工業控制，還是其他技術 領域，都有優越的數據處理能力，而且擴展有大容量的存儲器，能夠在一 些有苛刻要求的應用中有出色表現。總之，本實用新型提供了一個靈活、 快速、簡便、可靠且性價比高的可訂製化工業控制解決方案，給系統的整 合提供了更大的靈活性，實際使用過程中，用戶只需將其嵌入到自身的設 計中就可以開發出實現不同功能的相關產品，因而具有很高的巿場應用價 值和經濟價值。
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型的電路原理框圖。 附圖標記說明
l一控制單元； 2—擴展存儲單元； 3—功能模塊擴展插針；4一電源單元。
具體實施方式
如圖l所示，本實用新型包括內部集成有多個功能模塊的控制單元1、
與控制單元l相接的擴展存儲單元2、分別與控制單元l相接的多個功能 模塊擴展插針3以及與外置電源相接且對所述外置電源所輸入電源信號進 行相應轉換的電源單元4，所述電源單元4分別與控制單元1和擴展存儲 單元2相接，所述多個功能模塊擴展插針3分別與所述多個功能模塊的外 接口相接。同時，所述控制單元1內部設置有對其進行初始復位的復位開 關；並且控制單元1的時鐘信號輸入接口上設置有對所輸入時鐘信號進行 檢測的信號測試點。所述多個功能模塊包括A/D轉換功能模塊、CAN總線 功能模塊、電動機控制功能模塊、液晶顯示功能模塊、SPI通信功能模塊、 JTAG仿真功能模塊、RS-232串口通信功能模塊、RS-485串口通信功能模 塊、中斷功能模塊、SCI-A串行通信功能模塊、MCBSP多通道緩衝串行通 信功能模塊以及定時器功能模塊。
所述控制單元1為32位定點DSP晶片TMS320F2812。本實施例中，控 制單元1為32位定點DSP晶片MS320F2812PGFA。該晶片具有強大數字信 號處理功能、事件管理功能和嵌入式控制功能，具有大量外設資源，如A/D 轉換接口、 CAN總線接口、電動機控制接口、液晶顯示接口、 SPI接口 (通 信串行外圍設備接口) 、 JTAG仿真接口、 RS-232串口通信接口、 RS-485 串口通信接口、中斷接口、 SCI-A串行通信接口、 MCBSP多通道緩衝串行 通信接口以及定時器接口等，也就是說，DSP晶片MS320F2812PGFA內部集 成有以上多個功能模塊。實際使用過程中，只需將把控制單元1的相關功 能接口引腳連接到對應的功能模塊擴展插針3上，而各功能模塊擴展插針 位置設計在方便用戶使用、便於引出的地方。
所述擴展存儲單元2由一個64Kxl6位片外高速隨機存儲器RAM和一 個256Kxl6位高性能且低功耗的片外FLASH存儲器組成，通過擴展存儲單元2能夠有效擴大存儲容量，克服了 DSP晶片MS320F2812PGFA內部存儲 容量小的不足。本實施例中，所述高速隨機存儲器RAM為存儲器 IS61LV25616AL，所述FLASH存儲器為存儲器SST39VF400。
所述電源單元4由晶片REG1117 —3. 3和晶片REG1117A —1. 8兩個低壓 差電壓調節器組成，所述外置電源為+5V直流電源，所述+5V直流電源的 一路經晶片REG1117_3. 3後輸出+3. 3V電壓且其另一路經晶片 REG1117A —1.8後輸出+1.8V電壓。實際使用過程中，本實用新型只需外接 5V直流電源，而通過本電源單元4就可輸出控制單元1和擴展存儲單元2 所需要的數字3. 3V電源、模擬3. 3V電源和數字1. 8V電源。
所述復位開關為IMP811S晶片，通過該復位開關能夠有效保證本實用 新型工作的連續性。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限 制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更 以及等效結構變化，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種嵌入式數位訊號處理模塊，其特徵在於包括內部集成有多個功能模塊的控制單元(1)、與控制單元(1)相接的擴展存儲單元(2)、分別與控制單元(1)相接的多個功能模塊擴展插針(3)以及與外置電源相接且對所述外置電源所輸入電源信號進行相應轉換的電源單元(4)，所述電源單元(4)分別與控制單元(1)和擴展存儲單元(2)相接，所述多個功能模塊擴展插針(3)分別與所述多個功能模塊的外接口相接。
2. 按照權利要求l所述的嵌入式數位訊號處理模塊，其特徵在於所 述控制單元(1)內部設置有對其進行初始復位的復位開關。
3. 按照權利要求l或2所述的嵌入式數位訊號處理模塊，其特徵在於所述控制單元(1)的時鐘信號輸入接口上設置有對所輸入時鐘信號進行 檢測的信號測試點。
4. 按照權利要求2所述的嵌入式數位訊號處理模塊，其特徵在於所 述控制單元(1)為32位定點DSP晶片TMS320F2812。
5. 按照權利要求4所述的嵌入式數位訊號處理模塊，其特徵在於所 述控制單元(1)為32位定點DSP晶片TMS320F2812PGFA。
6. 按照權利要求4或5所述的嵌入式數位訊號處理模塊,其特徵在於 所述擴展存儲單元(2)由一個64Kxl6位片外高速隨機存儲器RAM和一個 256Kxl6位高性能且低功耗的片外FLASH存儲器組成；所述電源單元(4) 由晶片REG1117-3. 3和晶片REG1117A-1. 8兩個低壓差電壓調節器組成， 所述外置電源為+5V直流電源，所述+5V直流電源的一路經晶片 REG1117_3. 3後輸出+3. 3V電壓且其另一路經晶片REG1117A-1. 8後輸出 +1. 8V電壓。
7. 按照權利要求6所述的嵌入式數位訊號處理模塊，其特徵在於所 述高速隨機存儲器RAM為存儲器IS61LV25616AL,所述FLASH存儲器為存 儲器SST39VF400。
8. 按照權利要求4或5所述的嵌入式數位訊號處理模塊,其特徵在於:所述復位開關為IMP811S晶片。
9.按照權利要求1或2所述的嵌入式數位訊號處理模塊，其特徵在於: 所述多個功能模塊包括A/D轉換功能模塊、CAN總線功能模塊、電動機控 制功能模塊、液晶顯示功能模塊、SPI通信功能模塊、JTAG仿真功能模塊、 RS-232串口通信功能模塊、RS-485串口通信功能模塊、中斷功能模塊、 SCI-A串行通信功能模塊、MCBSP多通道緩衝串行通信功能模塊以及定時 器功能模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種嵌入式數位訊號處理模塊，包括內部集成有多個功能模塊的控制單元、與控制單元相接的擴展存儲單元、分別與控制單元相接的多個功能模塊擴展插針以及與外置電源相接且對所述外置電源所輸入電源信號進行相應轉換的電源單元，所述電源單元分別與控制單元和擴展存儲單元相接，所述多個功能模塊擴展插針分別與所述多個功能模塊的外接口相接。本實用新型結構簡單、使用靈活、性能可靠且性價比高，能快速、簡便、可靠且低成本實現多種工業控制功能。
文檔編號G05B19/04GK201293935SQ20082022256
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月24日 優先權日2008年11月24日
發明者李文峰, 王山偉, 非 韓, 韓曉冰 申請人:西安科技大學