基于dsp的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2024-12-16 03:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 DSP 芯片所必須有的單周期乘法器。 1980 年，日本 NEC 公司推出的 mP D7720 是第一個具有硬件乘法器的商用 DSP 芯片，從而被認為是第一塊單片 DSP 器件。 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和半導體技術(shù)的發(fā)展， 1982 年世界上誕生了第一代 DSP芯片 TMS32020 及其系列產(chǎn)品。這種 DSP 器件采用微米工藝 NMOS 技術(shù)制作，雖功基于 DSP 的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計 8 耗和尺寸稍大，但運算速度卻比微處理器快了幾十倍，尤其在語言合成和編碼譯碼器中得到了廣泛應用。 DSP 芯片的問世是個里程碑，它標志著 DSP 應用系統(tǒng)由大型系統(tǒng)向小型化邁進了一大步。至 80 年代中期，隨著 CMOS 工藝的 DSP 芯片應運而生，其存儲容量和運算速度都得到成倍提高，成為語音處理、圖像硬件處理技術(shù)的基礎(chǔ)。 80 年代后期，第三代 DSP 芯片問世，運算速度進一步提高，其應用范圍逐步擴大到通信、計算機領(lǐng)域。 90 年代 DSP 發(fā)展最快，相繼出現(xiàn)了第四代和第五代 DSP 器件?，F(xiàn)在的 DSP 屬于第五代產(chǎn)品，它與第四代相比，系統(tǒng)集成度更高，將 DSP 芯核及外圍元件綜合集成在單一芯片上。這種集成度極高的 DSP 芯片不僅在通信、計算機領(lǐng)域大顯身手，而且逐漸滲透到人們的日常生活領(lǐng)域。經(jīng)過 20 多年的發(fā)展， DSP 產(chǎn)品的應用已擴大到人們的學習、工作和生活的各個方面，并逐步成為電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的決定因素 。 現(xiàn)狀 國內(nèi)現(xiàn)狀 一、市場發(fā)展現(xiàn)況 中國的 DSP 市場作為整個半導體市場一樣為國際半導體市場的一個組成部分，必然具有國際半導體市場的共性。由于它植根于中國這一特定經(jīng)濟與社會環(huán)境的土壤之中，又必然帶有自身的強烈個性。概括而言基本特點有： 具體體現(xiàn)在：產(chǎn)品和技術(shù)已基本接軌；價格和上市時間基本接軌；營銷方式和服務水平正逐漸接軌。 基于 DSP 的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計 9 3. DSP 處理器仍為 TI、 AGERE、 ADI 等占領(lǐng)；產(chǎn)品受外國大企業(yè)控制。 最先進的產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和芯片生產(chǎn)技術(shù)未向中國轉(zhuǎn)移； 最先進的工藝設(shè)備制造和原材料仍布局在中國以外。 中國是亞洲 發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮氖袌?。?shù)碼相機、 MMoIP 電話和手持電子設(shè)備等數(shù)碼產(chǎn)品在中國市場的迅速發(fā)展促進了高性能 DSP 的廣泛使用。中國的電子產(chǎn)品制造商眾多，對低成本、易使用的 DSP 需求巨大。 中國電子信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，帶動 DSP 應用市場高度成長， 2020 年 DSP 市場總需求量為 億顆，到了 2020 年達到 億顆，成長幅度高達 40%；依據(jù) CCID 預測，到 2020 年前，年成長率將高于全球達到 40%以上，預計 DSP 總市場需求量到 2020年將達到 13 億顆，市場成長迅速 . 芯片特點 （ 1）在一個指令周期內(nèi) 可完成一次乘法和一次加法； （ 2）程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時訪問指令和數(shù)據(jù)； （ 3）片內(nèi)具有快速 RAM，通?？赏ㄟ^獨立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時訪問； （ 4）具有低開銷或無開銷循環(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)操作的多個硬件地址產(chǎn)生器； （ 7）可以并行執(zhí)行多個操作； （ 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 . 的未來發(fā)展趨勢 . 基于 DSP 的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計 10 一、技術(shù)發(fā)展趨勢 １、數(shù)字信號處理器的內(nèi)核結(jié)構(gòu)進一步改善，多通道結(jié)構(gòu)和單指令多重數(shù)據(jù) (SIMD)、特大指令字組 (VLIM)將在新的高性能處理器中將占主導地位，如 Analog Devices 的 ADSP2116x。 ２、 DSP 和微處理器的融合： 微處理器是低成本的，主要執(zhí)行智能定向控制任務的通用處理器能很好執(zhí)行智能控制任務，但是數(shù)字信號處理功能很差。而 DSP 的功能正好與之相反。在許多應用中均需要同時具有智能控制和數(shù)字信號處理兩種功能，如數(shù)字蜂窩電話就需要監(jiān)測和聲音處理功能。因此，把 DSP 和微處理器結(jié)合起來，用單一芯片的處理器實現(xiàn)這兩種功能，將加速個人通信機、智能電話、無線網(wǎng)絡產(chǎn)品的開發(fā)，同時簡化設(shè)計， 減小 PCB 體積，降低功耗和整個系統(tǒng)的成本。例如，有多個處理器的 Motorola 公司的 DSP5665x，有協(xié)處理器功能的 Massan 公司 FILU200，把 MCU 功能擴展成 DSP 和 MCU 功能的 TI 公司的 TMS320C27xx 以及 Hitachi 公司的 SHDSP，都是 DSP 和 MCU 融合在一起的產(chǎn)品?；ヂ?lián)網(wǎng)和多媒體的應用需要將進一步加速這一融合過程。 基于 DSP 的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計 11 3 LM35 溫度傳感器介紹 概述 LM35 系列是精密集成電路溫度傳感器，其輸出的電壓線性地與攝氏溫度成正比。因此， LM35 比按絕對溫標校準的線 性溫度傳感器優(yōu)越感得多。 LM35 系列傳感器生產(chǎn)制作時已經(jīng)過校準，輸出電壓與攝氏溫度一一對應，使用極為方便。靈敏度為℃，精度在 ℃至 ℃(55℃至 +150℃溫度范圍內(nèi) ),重復性好，低輸出阻抗，線性輸出和內(nèi)部精密校準使其與讀出或控制電路接口簡單和方便，可單電源和正負電源工作。 特性 在攝氏溫度下直接校準 +℃的線性刻度系數(shù) 確保 ℃的精度 (在 25℃) 額定溫度范圍為 55℃至 +150℃ 適合于遠程應用 工作電壓范圍寬 ,4V 至 30V 低功耗 ,小于 60uA 在靜止空氣 中 ,自熱效應低 ,小于 ℃的自熱 非線性僅為177。 1/4℃ 10 輸出阻抗，通過 1mA 電流時僅為 基于 DSP 的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計 12 型 號 封 裝 工作溫度范圍 存放溫度 LM35CZ TO92 塑封 40 ℃至+110℃ 60 ℃至+150℃ LM35CAZ TO92 塑封 40 ℃至+110℃ 60 ℃至+150℃ LM35DZ TO92 塑封 0℃至 +100℃ 60 ℃至+150℃ LM35H TO46 金屬封 55 ℃至
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