- 2187N為從處理器的雙DSP高精度AD采集方案

彈載計算機模擬量采集前端調理電路采用高精度運算放大器TLC4502。雙路運放TLC4502輸入偏置電壓為10 μV~40 μV，增益帶寬4.7 MHz，轉換速率2.5 V/μs，精度非常高。

彈載計算機共采集12路模擬量，各路模擬量同步采樣，AD73360的模式設置為數據模式，ADSP-2187N可以直接讀取轉換結果，避免了SPI接口控制通信等時間浪費，大大提高了模擬量采集速率。12路模擬量經前端調理后進入兩片AD73360進行模數轉換，兩片AD73360通過SPI接口級聯后，與ADSP-2187N通過SPI接口進行通信，工作時AD73360作為主SPI接口，轉換數據同時經過LVDS轉換芯片后提供給外部設備，進行檢測。級聯方式設計降低了硬件設計和軟件編程的復雜程度。多路模擬量采集轉換電路見圖3。

3PCB設計

在實際運用中，應盡量使AD轉換電路從整個系統獨立出來，讓其成為一個單獨的模塊，避免AD轉換部分與電源模塊混合在一起。由于彈載計算機接口復雜，體積受限，無法將AD轉換部分作為獨立的模塊，因此在PCB設計時就必須更加注意信號傳輸路徑的分布。盡量為模擬量輸入提供單獨的插頭或者在一個插頭上為其定義一個相對獨立的區(qū)域。在同一個插頭上，應使模擬量輸入信號，尤其是小信號，盡可能遠離大電壓或者大電流信號。

在單板系統內部，AD轉換電路的精細PCB設計對高精度采集也起著相當重要的作用，下面列舉幾個方面。

（1）電路的模擬和數字部分應從物理上隔離，盡量避免數字部分產生的噪聲傳輸到模擬部分。

（2）在印制板布局布線時，各模擬量通路盡量保持一致，保證多路模擬量調理結果和采集結果的一致性。

（3）避免PCB布線中出現較長平行線傳輸。

（4）在設計高阻抗或精密電路時，必須考慮表面阻抗的變化。

4軟件設計

AD采集系統的軟件采用C語言編程，以TI公司的Code Composer Studio軟件作為編譯工具，用TI公司的XDS560/XDS510作為調試工具。ADSP2187N的處理程序需要從TMS320C6202B中加載。ADSP2187N從C6202的指定位置通過IDMA通道進行軟件復位，并加載運行程序。AD數據采集流程如圖4所示，對所有AD通道加載信號，然后采集數據進行計算。其中啟動AD轉換部分使用ADSP匯編進行編寫，程序編譯通過后編譯成目標碼供C6202進行加載。

5結論

本文提出一種基于雙DSP的彈載高精度AD采集系統，利用主從模式的雙處理器架構，采用各通道同步采樣、高信噪比和ΣΔ轉換等技術綜合設計，保證了模擬量數據采集的速度、隔離度和精度，各路模擬量信號前端調理電路的設計、器件的選用及印制板的布局布線最大程度統一，保證了多路模擬量信號采集結果的一致性，解決了彈載計算機大信息量高速處理和模擬量采集指標苛刻的問題。通過系統聯試等多方驗證，滿足某彈載計算機系統的性能指標要求。