【文章內(nèi)容簡介】 在 3V 電壓下的采樣頻率為 625KSPS，輸入信號(hào)最高頻率不能超過 300K。 從功能時(shí)序圖可以看出該器件包含 8 通道輸入多路復(fù)用器、高速的 10 位 ADC、內(nèi)部的電壓參考源和高速的串行接口。其高速串行接口包含五根信號(hào)線 :SCLK 串行時(shí)鐘輸入、SDIN 串行數(shù)據(jù)輸入、 SDOUT 串行數(shù)據(jù)輸出、 FS 幀同步信號(hào)、 CS 片選信號(hào)。其中每個(gè)取樣和轉(zhuǎn)換過程需要 16 個(gè)系統(tǒng)工作時(shí)鐘。 (3)電源電源： TPS73HD318 為雙路輸出低壓降 LDO 穩(wěn)壓器，線性穩(wěn)壓器使用在其線性區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的 晶體管或 FET，從應(yīng)用的輸入電壓中減去超額的電壓，產(chǎn)生經(jīng)過調(diào)節(jié)的輸出電壓。所謂壓降電壓，是指穩(wěn)壓器將輸出電壓維持在其額定值上下 100mV 之內(nèi)所需的輸入電壓與輸出電壓差額的最小值。本次設(shè)計(jì)中，用于提供穩(wěn)定的 DSP 的電源。 （ 4） JTAG 接口設(shè)計(jì) Joint Test Action Group；聯(lián)合測試行動(dòng)小組主要用于芯片內(nèi)部 8 測試。標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG 接口是 4線： TMS、 TCK、 TDI、 TDO，分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。 JTAG 測試允許多個(gè)器件通過 JTAG 接口串聯(lián)在一起，形成一個(gè) JTAG 鏈，能實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)器件分別測試。 JTAG 編程方式是在線編程，傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中先對(duì)芯片進(jìn)行預(yù)編程然后再裝到板上，簡化的流程為先固定器件到電路板上，再用 JTAG 編程，從而大大加快工程進(jìn)度。 JTAG接口可對(duì) DSP 芯片內(nèi)部的所有部件進(jìn)行編程。如圖 。 圖 管腳圖 （ 6） 復(fù)位電路 MAX706S：對(duì)于實(shí)際的 DSP 應(yīng)用系統(tǒng)特別是產(chǎn)品化的 DSP 系統(tǒng)而言，可靠性是一個(gè)不容忽視的問題。由于 DSP 系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率比較高，因此在運(yùn)行時(shí)極有可能發(fā)生干擾 和被干擾的現(xiàn)象。 MAX706 系列監(jiān)控器性能價(jià)格比極高。除了看門狗功能外，另外還具有上電自動(dòng)復(fù)位、人工復(fù)位以及低電壓報(bào)警等功能，使用起來非常方便可靠。 MAX706是多功能微處理器監(jiān)控電路，其中包括 MAX70 MAX706p、 MAX706R、 MAX706S 和 MAX706T 等 5個(gè)型號(hào)，具有上電自動(dòng)復(fù)位、手動(dòng)復(fù)位、看門狗以及電壓檢測功能?？梢詽M足3 V 電源系統(tǒng)和 5 V 電源系統(tǒng)的需要。 MAX706具有 8 引腳 DIP、 SO 和 MAX 三種封裝形式可供選用。具體連接方式如圖 。 圖 設(shè)計(jì) （ 7） 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)：利用 DSP 芯片內(nèi)部的振蕩器構(gòu)成時(shí)鐘電路，連接方式如圖 所示。在芯片的 X1X2/CLK 引腳之間接入一個(gè)晶體， CLKMD 引腳必須設(shè)置以啟動(dòng)內(nèi)部振蕩器。C54X 的時(shí)鐘產(chǎn)生包括一個(gè)內(nèi)部的振蕩器和一個(gè)鎖相環(huán)（ PLL）電路。 9 圖 （ 8） 存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)：程序存儲(chǔ)器選用 AT29LV1024，它是一種 3V 系統(tǒng)供電的閃速可編程可電擦除的 16 位存儲(chǔ)器（ PEROM），具有 1M 位的存儲(chǔ)空間， 1M 位的存儲(chǔ)空間分成 512 個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)有 128 個(gè)字節(jié)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選用 KSI64LV64。 10 五、軟件設(shè)計(jì) 數(shù)字濾波器的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 設(shè)單位脈沖響應(yīng) h（ n）長度為 N，輸入信號(hào)為 x（ n）則 FIR 數(shù)字濾波器就是要實(shí)現(xiàn)下列差分方程： 10(n ) (m ) x (n m )Nmyh????? 式（ 1）就是 FIR 數(shù)字濾波器的差分方程， FIR 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是沒有反饋支路，即沒有環(huán)路，因此它是無條件的穩(wěn)定系統(tǒng)，其單位脈沖響應(yīng) h（ n）是一個(gè)有限長序列。由上面的方程可知， FIR 濾波器實(shí)際上是 一種乘法累加運(yùn)算，不斷地輸入樣本 x（ n）經(jīng)延時(shí) 1z? ，做乘法累加，再輸出濾波結(jié)果 y（ n） 。 對(duì)式（ 1）進(jìn)行 Z 變換，經(jīng)整理后可得 FIR 濾波器的傳遞函數(shù) H（ z）為： 10(z) (n)N nnHhz? ????（ 2） 由式（ 2）可以看出， FIR 數(shù)字濾波器一般網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如下圖 4。 1 所示。 圖 FIR 數(shù)字濾波器一般網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) 濾波器的主要特點(diǎn) 1） 單位沖擊響應(yīng)只有有限項(xiàng)； 2） FIR 濾波器無反饋回路，是一種無條件穩(wěn)定系統(tǒng)； 3） FIR 濾波器可以設(shè)計(jì)成具有線性相位特性。 濾波器設(shè)計(jì)方法 FIR濾波器的設(shè)計(jì)任務(wù)就是給定要求的頻率特性，按一定的最佳逼近準(zhǔn)則，選取濾波器轉(zhuǎn)移函數(shù) H（ z）中的各個(gè)參數(shù) h（ n），即濾波器的單位抽樣響應(yīng)及階數(shù) N，使得頻率特性滿足設(shè)計(jì)要求。通常 FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法主要有三種：窗函數(shù)法、頻率抽樣法和切比雪夫等波紋逼近法。其中窗函數(shù)法可以應(yīng)用比較現(xiàn)成的窗函數(shù)，因而設(shè)計(jì) 簡單，在指標(biāo)要求不高的場合使用方便靈活。下面我們來簡單介紹一下這三種設(shè)計(jì)方法。 11 (1)窗函數(shù)法 窗函數(shù)設(shè)計(jì)方法的基本步驟是： 1） 把 ()jwHe 展成 FS，得 (n)dh ； 2） 對(duì) (n)dh自然截短到所需的長度，如 2M+1； 3）將截短后的 (n)dh 右移 M 個(gè)采樣間隔，得 (n)h ； 4)將 (n)h 乘以合適的窗口，即得所要濾波器的沖擊響應(yīng)，窗函數(shù)以 n=M 對(duì)稱。利用所求得的單位抽樣響應(yīng)，即可用硬件構(gòu)成濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù) H(z)，也可利用 (n)h 在計(jì)算機(jī)上用軟件來實(shí)現(xiàn)濾波。 （ 2） 頻 率抽樣法 窗函數(shù)法是從時(shí)域出發(fā)，用窗函數(shù)截取理想的 (n)dh 得到 (n)h ，以此有限長的 (n)h 近似 (n)dh ，這樣得到的頻率響應(yīng) ()jwHe 逼近于理想的頻響 ()jwdhe 。頻率抽樣法是從頻率出發(fā)， 將給定的理想頻響 ()jwdhe 加以等間隔抽樣。 （ 3） Chebyshev 逼近法 窗函數(shù)法和頻率采樣法設(shè)計(jì)出的濾波器的頻率特性都是在不同意義上對(duì)所給理想頻率特性 ()jwdhe 的逼近。由數(shù)值逼近理論可知，對(duì)某個(gè)函數(shù) f(x)的逼近一般有以下三種 方法：插值法 (Interpolating Way)、最小平方逼近法 (Least Square Approaching Way)、一致逼近法 Consistent Approaching Way。 窗函數(shù)法設(shè)計(jì)的基本思想 窗函數(shù)的設(shè)計(jì)思想是選擇一種合適的理想頻率特性的濾波器，然后