【正文】 過(guò)獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問(wèn)；（4） 具有低開(kāi)銷或無(wú)開(kāi)銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持；（5） 快速的中斷處理和硬件I/O支持；（6） 具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器；（7） 可以并行執(zhí)行多個(gè)操作；（8） 支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。 TMS320C6000平臺(tái)，包含定點(diǎn)C62x和C64x以及浮點(diǎn)C67x。 DSP的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)往往是采取主從式結(jié)構(gòu)：在一塊電路板上，DSP做從機(jī)，負(fù)責(zé)數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算；外加一塊嵌入式微處理器做主機(jī)，來(lái)完成輸入、控制、顯示等其他功能。C2000針對(duì)控制領(lǐng)域做了優(yōu)化配置，集成了了眾多的外設(shè)，適合逆變器、馬達(dá)、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、電力等應(yīng)用領(lǐng)域。在工業(yè)控制和家電領(lǐng)域中，一個(gè)比較大的市場(chǎng)是變頻器（一種電動(dòng)機(jī)控制器）和不間斷電源UPS。事實(shí)上絕大多數(shù)電機(jī)控制，包括步進(jìn)電機(jī)，都是采用PWM控制，都適合采用DSP C2000控制，可獲得更好的細(xì)分、速度與精度。在許多應(yīng)用中均需要同時(shí)具有智能控制和數(shù)字信號(hào)處理兩種功能，如數(shù)字蜂窩電話就需要監(jiān)測(cè)和聲音處理功能。(3) DSP和高檔CPU的融合：大多數(shù)高檔GPP如Pentium 和PowerPC都是SIMD指令組的超標(biāo)量結(jié)構(gòu)，速度很快。這個(gè)系統(tǒng)包括DSP 和系統(tǒng)接口軟件等。今后幾年，SOC將以每年31%的平均速度增長(zhǎng)，到2004年將達(dá)到13億片。據(jù)報(bào)道，Xilinx 公司的VirtexII FPGA對(duì)快速傅立葉變換(FFT)的處理可提高30倍以上。因此在無(wú)線通信、多媒體等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛應(yīng)用。小波變換具有“變焦”的特點(diǎn)和良好的時(shí)頻局部化特性，可以把信號(hào)在空間和頻域上局部化。幸運(yùn)的是，早在七十年代，、Hardy空間的原子分解和無(wú)條件基的深入研究為小波變換的誕生做了理論上的準(zhǔn)備，；，小波分析才開(kāi)始蓬勃發(fā)展起來(lái)，《小波十講（Ten Lectures on Wavelets）》對(duì)小波的普及起了重要的推動(dòng)作用。通過(guò)伸縮和平移等運(yùn)算功能可對(duì)函數(shù)或信號(hào)進(jìn)行多尺度的細(xì)化分析，解決了Fourier變換不能解決的許多困難問(wèn)題?，F(xiàn)在，它已經(jīng)在科技信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域取得了令人矚目的成就。現(xiàn)在，對(duì)于其性質(zhì)隨時(shí)間是穩(wěn)定不變的信號(hào)，處理的理想工具仍然是傅立葉分析。（2） 信號(hào)小波壓縮信號(hào)經(jīng)小波分解之后，噪音信號(hào)會(huì)在高頻部分出現(xiàn)，而對(duì)于有用的信號(hào)分量大部分在低頻部分出現(xiàn)，據(jù)此可以將高頻部分小波系數(shù)中低于某一閾值的系數(shù)去除，而對(duì)其余系數(shù)重新編碼，只保留編碼后的小波系數(shù)，這樣可大大減少數(shù)據(jù)貯存量，達(dá)到信號(hào)壓縮的目的。從7O年代中期開(kāi)始， 經(jīng)Cleve Moler等研究開(kāi)發(fā)了調(diào)用LINPACK和EISPACK的FORTRAN子程序庫(kù)，Cleve Moler編寫(xiě)了方便使用LINPACK和EISPACK的接口程序，并把這個(gè)接口程序取名為MATLAB，1983年春，Johr．Little和Moler、Steve、Banqert一起合作開(kāi)發(fā)第二代專業(yè)版的MATLAB，MATL B的核心開(kāi)始用C語(yǔ)言編寫(xiě)， 同時(shí)增加了繪圖和圖形功能。每一次版本的推出都使MATLAB有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，界面越來(lái)越友好，內(nèi)容越來(lái)越豐富．功能越來(lái)越強(qiáng)大。圖23 測(cè)試系統(tǒng)原理框圖本系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。從數(shù)據(jù)文件中讀出數(shù)據(jù)，在時(shí)域圖形上顯示。根據(jù)壓電加速度傳感器的等效電路，它的輸出可以是電壓，也可以是電荷，因此前置放大電路也有兩種形式:電壓放大器和電荷放大器。電荷放大器是一種測(cè)量?jī)x器，一般由電荷轉(zhuǎn)換部分，適調(diào)放大器，高低通濾波器，輸出放大級(jí)，穩(wěn)壓電源和過(guò)載指示等幾個(gè)部分組成，其原理框圖如圖31所示:圖31 電荷放大器框圖壓電加速度傳感器輸出的高阻電荷信號(hào)Q首先經(jīng)電荷轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢?nèi)阻電壓信號(hào)，再經(jīng)適調(diào)放大器歸一后送入高低通濾波器，經(jīng)輸出放大級(jí)進(jìn)行放大，最后輸出?，F(xiàn)在隨著集成電路的發(fā)展，已出現(xiàn)集成了高阻輸入級(jí)的運(yùn)放，輸入阻抗可達(dá)到1012以上。所以完全能滿足本設(shè)計(jì)的理論要求。這部分的作用是當(dāng)被測(cè)非電量(加速度或壓力)一定時(shí)，用不同靈敏度的傳感器去測(cè)量時(shí)，有相同的輸出，以便處理記錄下來(lái)的圖形和數(shù)據(jù)。運(yùn)算放大器正向輸入端的2K電阻是根據(jù)運(yùn)算放大器的本身性能選擇的。為此，需在放大器中采用低通濾波器，以補(bǔ)償傳感器引起的高頻幅頻特性。無(wú)源的RC低通濾波器具有線路簡(jiǎn)單，抗干擾性強(qiáng)，有較好的低頻范圍工作性能等優(yōu)點(diǎn)，并且體積較小，成本較低，所以在測(cè)振系統(tǒng)中被廣泛采用。因?yàn)槲覀儨y(cè)量的信號(hào)頻率不是很高，所以我們采用的是二階RC有源濾波器，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，易調(diào)節(jié)，其電路原理圖如圖35所示。圖36 高通濾波器和同相放大器原理圖同相電壓放大的作用有二，一是前面加了高通濾波電路，信號(hào)有衰減，后面要加放大電路放大。為了降低同相放大器對(duì)濾波器時(shí)間常數(shù)的影響，我們還是采用高輸入阻抗運(yùn)算放大器。由于電路的特殊要求，如轉(zhuǎn)化電路部分輸入端為等效電荷電路路的絕緣電阻，理論上該電阻應(yīng)為無(wú)窮大，才能使儲(chǔ)存的電荷沒(méi)有泄露，而TL084放大器是一個(gè)高輸入阻抗放大器可滿足設(shè)計(jì)的運(yùn)放要求。降壓后需進(jìn)行整流流整，這流部分電路的設(shè)計(jì)可采用橋式整流電路。因此需要對(duì)電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。%的誤差以內(nèi)，而且電流限制也得到了調(diào)整，以盡量減少因穩(wěn)壓器和電源電路超載而造成的壓力。DSP 電源引腳相對(duì)集中時(shí)可作為組處理，但其模擬電源端（VCCA）必須就近單獨(dú)并上一個(gè)以上的高性能電容到模擬地端（VSSA）。高性能電容是指高頻特性好且內(nèi)阻小的電容。圖39為系統(tǒng)復(fù)位電路。當(dāng)電平達(dá)到DSP的“高電平1”時(shí)，復(fù)位過(guò)程結(jié)束，DSP轉(zhuǎn)入正常工作狀態(tài)。為了提高復(fù)位可靠性，在復(fù)位電路中增加了二極管V，使斷電時(shí)電容電荷迅速泄放。第六腳是機(jī)械鍵位，該腳無(wú)插針，而仿真器上該腳位置也無(wú)插孔。圖312 PLL電路鎖相環(huán)電路PLL是利用鎖相技術(shù)對(duì)輸入時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻或倍頻的電路。圖314 Flash燒寫(xiě)電源電路VCCP為T(mén)MS320LF2407A的Flash燒寫(xiě)電源輸入腳。處在微控制器模式時(shí)，JP2的3腳連通，+5V電源直接加到VCCP上，可以運(yùn)行程序固化Flash；完成固化后斷電，將JP的2腳連通，此后DSP處于正常工作狀態(tài)。（4）兩個(gè)獨(dú)立的最多可選擇8個(gè)模擬轉(zhuǎn)換通道的排序器(SEQl秘SEQ2)可以獨(dú)立工作在雙排序模式，或者級(jí)連之后工作在一個(gè)最多可選擇16個(gè)模擬轉(zhuǎn)換通道的排序器模式。（8）靈活的中斷控制，允許在每一個(gè)或每隔一個(gè)序列的結(jié)束時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。（12）內(nèi)置自測(cè)試模式。兩者可以單獨(dú)工作，或者在全雙工方式下同時(shí)工作。SCI有一個(gè)16位的波特率選擇寄存器。本系統(tǒng)采用1片MAX232就可實(shí)現(xiàn)兩者間的轉(zhuǎn)換。整個(gè)接口電路簡(jiǎn)單，可靠性高。 DSP系統(tǒng)流程如圖41所示。通常做法是程序核心部分(即經(jīng)常調(diào)用部分)采用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，以提高整個(gè)系統(tǒng)的執(zhí)行效率。2407A串行通信的軟件設(shè)計(jì)可以采用查詢和中斷兩種不同的方式，其中查詢方式采集會(huì)占用大量CPU資源，嚴(yán)重影響DSP的利用率。在CPU混亂時(shí)完成系統(tǒng)的復(fù)位功能，有效地防止程序跑飛，提高CPU的可靠性，保證了系統(tǒng)的完整性 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)圖42 ADC轉(zhuǎn)換流程圖TMS320LF2407A片內(nèi)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC在設(shè)計(jì)上具有很強(qiáng)的靈活性，其內(nèi)部具有多達(dá)16個(gè)的模擬輸入通道(ADCIN0—ADCINl5)和4個(gè)不同的中斷觸發(fā)方式，以及靈活的中斷控制方式。A/D轉(zhuǎn)換流程圖如圖42所示。采用MACD指令結(jié)合RPT指令就可以實(shí)現(xiàn)單周期的濾波樣值計(jì)算：RPT N一1MACD (程序地址)，(數(shù)據(jù)地址)其中，指令“RPT N—l”將立即數(shù)N—l裝入到重復(fù)計(jì)數(shù)器，使下一條指令重復(fù)執(zhí)行N次。(4)移動(dòng)數(shù)據(jù)，將B1塊中數(shù)據(jù)向高地址移動(dòng)一個(gè)地址。（2）輸入待濾波樣值從I/O口得到，直接送到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元。在濾波程序中，執(zhí)行MACD時(shí)用AR1間接尋址數(shù)據(jù)值。查詢方式就是在主程序中查詢相應(yīng)的中斷標(biāo)志位，滿足條件就執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序，否則就不執(zhí)行，但是這種工作方式需要在計(jì)算機(jī)和DSP之間交換數(shù)據(jù)，查詢、等待會(huì)很大程度的占用CPU的內(nèi)存。在實(shí)際的運(yùn)用中，要完成DSP與上位機(jī)的通信，還要對(duì)DSP中有關(guān)串行通信控制字和標(biāo)志寄存器進(jìn)行正確的設(shè)置。接收和發(fā)送子程序則是完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。這種模式下，一幀包括一個(gè)起始位，1～8個(gè)數(shù)據(jù)位，一個(gè)可選的奇偶校驗(yàn)位，1～2停止位。如果任一位不為0，則處理器的啟動(dòng)結(jié)束并開(kāi)始尋找另一個(gè)起始位。串行通信接口使用16位波特率選擇寄存器，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤梢员痪幊虨?5000多種不同的方式。BaudRate’，9600)建立一個(gè)波特率為9600的串口SSET(S)顯示串口的所有屬性FOPEN(S)打開(kāi)串口SFSCANF(S)以指定的格式從串口S讀入數(shù)據(jù)FPRINTF(S)向串口S發(fā)送數(shù)據(jù)FCLOSE(S)關(guān)閉串口對(duì)象SDELETE(S)刪除串口對(duì)象S對(duì)于WINDOWS系統(tǒng)而言，硬件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序有著十分嚴(yán)格的規(guī)范，可以用C或匯編語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而MATLAB本身是一個(gè)跨平臺(tái)的軟件，并不具備直接訪問(wèn)硬件的能力。常用的串口操作命令及其含義如下表41所示，這些命令既可在MATLAB命令窗口實(shí)現(xiàn)，也可以M文件的形式出現(xiàn)，使用起來(lái)十分方便。小波分析具有良好的時(shí)頻局部化特性，繼承和發(fā)展了短時(shí)傅立葉變換的思想，具有敏感的“變焦”特性，被譽(yù)為“數(shù)學(xué)顯微鏡”，為非平穩(wěn)信號(hào)分析、弱信號(hào)提取和信號(hào)濾波等提供了一條有效途徑。函數(shù)的連續(xù)小波變換是函數(shù)在小波函數(shù)簇上{Ψa，b}的投影，對(duì)于f∈L2的信號(hào)，其連續(xù)小波變換和逆變換公式如下：Wf(a，b)=﹤f，Ψa，b﹥=∣a∣1/2∫Rf(t) Ψ()dt (51) 上式中，b為平移因子，決定了小波變換的時(shí)空域信息。Ψ(t) 可以被看作是品質(zhì)因子Q恒定的帶通濾波器，根據(jù)小波變換的性質(zhì)可得，帶通濾波器的帶寬Vf正比于中心頻率f，即：Vf/f=Q。常取a0=2，b0=1，稱為二進(jìn)制小波函數(shù)。在實(shí)際工程應(yīng)用中，有用信號(hào)通常表現(xiàn)為低頻信號(hào)或是一些比較平穩(wěn)的信號(hào)，而噪聲信號(hào)則通常表現(xiàn)為高頻信號(hào)，所以我們可以先對(duì)含噪信號(hào)進(jìn)行小波分解，用門(mén)限閾值對(duì)小波系數(shù)進(jìn)行處理，重構(gòu)信號(hào)即可達(dá)到去噪的目的。該方法把小波分解結(jié)構(gòu)中的高頻系數(shù)全部變?yōu)?，然后再對(duì)信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)處理，該方法比較簡(jiǎn)單，且重構(gòu)后的信號(hào)也比較平滑，但容易丟失信號(hào)的有用成分。 振動(dòng)信號(hào)的分析分析中采用軟閾值中的啟發(fā)式閾值，小波分解層次選擇5層，去噪徹底，能夠取得更為平滑和理想的去噪效果。根據(jù)設(shè)計(jì)要求、成本及應(yīng)用環(huán)境，本設(shè)計(jì)采用壓電加速度傳感器。本文設(shè)計(jì)該傳感器的測(cè)量電路——電荷放大器，所謂電荷放大器是負(fù)反饋放大器的一種，能得到與輸入電荷成比例的電壓輸出。該振動(dòng)信號(hào)是一系列無(wú)規(guī)則非平穩(wěn)信號(hào)，應(yīng)用小波變換對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解與重構(gòu)、去噪等，提取該信號(hào)的特征值，發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。這對(duì)我們以后的工作和人生將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。我的父母親勤勞質(zhì)樸，他們一生勤勤懇懇，在我求學(xué)的日子里，他們一直鼓勵(lì)我拼搏進(jìn)取，是我最堅(jiān)強(qiáng)的后盾。60st1_temp .usect .b20，1 。289 .include 。定義主向量段RSVECT B _c_int0 。PM 6 Int level 3 6INT4 B PHANTOM 。PM E (Analysis Int) 10SW_INT8 B PHANTOM 。PM 16 User S/W int SW_INT12 B PHANTOM 。PM 1E User S/W int SW_INT16 B PHANTOM 。PM 26 Emulator Trap2 SW_INT20 B PHANTOM 。PM 2E User S/W int SW_INT24 B PHANTOM 。PM 36 User S/W int SW_INT28 B PHANTOM 。PM 3E User S/W int 。Reserved pvector addr offset01H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset05H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset09H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset0DH B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset11H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset15H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset19H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset1DH B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset21H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset25H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset29H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset2DH B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset31H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset35H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset39H B PHANTOM 。Reserved pvector addr offset3DH B PHANTOM