基于DSP和DDS技术的气体浓度检测系统
来源： 作者： 发布时间：2016-05-22 08:27:13 浏览量：引 言
ADSP-BF531处理器是ADI公司Bl共模电感ackfin系列产品的成员，专为满足当今嵌入式音频、视频和通信应用的计算要求和低功耗条件而设计的新型16位嵌入式处理器。它基于由ADI和Intel公司联合开发的微信号架构(Micro Signal Architecture，MSA)，将一个32位RISC型指令集和双16位乘法累加(MAC)信号处理功能与通用型微控制器电感规格所具有的易用性组合在一起。ADSP-BF531处理器具有以下主要特点：最大频率为600 MHz，1200 MMACs；每一个内核中带有2个16位的乘法器，2个40位的累加器，2个40位的逻辑运算单元，4个位的视频运算单元和1个40位的移位器，在一个指令周期内可完成2个16位数的乘法，2个40位数的算术逻辑运算，4个位的视频数据算术逻辑运算，1个40位的移位运算；低功耗采用1．12 V的内核电压和3．3 V的I／O电压，片内集成调压器，并且具备动态电源管理；高达148 KB的片内存储器；丰富的外设接口，支持与SDRAM，SRAM，FLASH和ROM的无缝连接；片上JTAG仿真接口。
提出一种基于ADSP-BF531为核心，集DDS和A／D采样芯片于一体的气体浓度检测系统。该系统针对结构性微气体传感器，充分利用了DDS信号源频率、相位稳定可控的特点和DSP芯片强大的控制能力和高速的数据处理能力，具有硬件简单，成本低，可靠性高，通用性好等优点。
1 自相关检测原理
设被测信号x(k)由有用信号s(k)和噪声u(k)组成：
x(k)=s(k)+u(k)
x(k)的自相关函数为：
式中：Rs(m)为s(k)的自相关函数；Rsu(m)为s(k)与u(k)的互相关函数；Rus(m)为u(k)与s(k)的互相关函数；Ru(m)为u(k)的自相关函数。由于在电路系统中主要为白噪声，有Rsu(m)=Rus(m)=0，随着m的增大，
根据维纳一辛钦定理，功率信号的自相关函数与其功率谱密度函数具有傅里叶变换关系，所以可以用FFT计算自相关函数。但是，实际采样值只有N+1点，所以求出的Rx(m)只能是自相关函数的估计值。当用FFT计算自相关函数时，x(k)必须补N个零，使长度变成2N+1，因此功率谱密度为：
对上式进行IFFT就可以得到Rs(m)。
2 系统硬件设计
气体浓度检测系统硬件框图如图1所示。主要包括传感器激励信号的发生、传感器位置的选取，信号采集以及外部存储器的设计四个部分。其核心是ADSP-BF531芯片，它负责整个系统事务协调以及算法功能实现。系统工作过程中，DSP芯片通过设定 SPI控制器，控制DDS芯片AD9850产生一个特定的稳幅的超声频的正弦信号。这个信号通过放大器和多路开关后，施加在指定的传感器驱动电极上，并驱动传感器发生同频振动。传感器输出信号经由前置放大器放大到适当的程度，再经过高精度的A／D芯片AD9235采样后将转换结果送到DSP进行相关运算，计算出振动幅度。
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 2．2 DSP与A119235的接口设工字电感器计
3 系统软件设计 基于完整数据采集系统设计方案 简介可编程逻辑控制器(PLC)是很多工业自动化和过程控制系统的核心，可监控和控制复杂的系统变量。基于PLC的系统采用多个传感器和执行器，可测量和控制模拟过程变量，例如压力、温度和流量。PLC广泛应用 基于DSP和DDS技术的气体浓度检测系统引 言 ADSP-BF531处理器是ADI公司Blackfin系列产品的成员，专为满足当今嵌入式音频、视频和通信应用的计算要求和低功耗条件而设计的新型16位嵌入式处理器。它基于由ADI和Intel公司 大师帮忙分析哈 相关信息
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