4.3.1 解调系统资源需求分析
由于本节设计的监测系统是基于DSP最小系统和PC机的结合,DSP数字芯片与PC之间需要通信处理,所以需要设置网络通信功能,在软件上实现支持TCP/IP通信协议。为了减少布线操作,在实验室设计过程中,采用DSP与PC机之间实行无线通信的模式设计,进行DSP底层网络通信软件开发。其他部分的软件,如D/A驱动、逻辑控制等通过C/C++进行开发。硬件方面,从DSP工作频率、I/O资源、存储扩展等几方面进行分析。
(1)根据系统设计参数估计分析,振动频率为100~500Hz、分辨率为1pm、光谱带宽范围为50nm,即可算得所需的计数频率低于50MHz,TI公司的DSP2812处理芯片最高运行频率可以达到150MHz,处理数据位数为32位定点,完全可以满足此系统要求。
(2)存储扩展。根据功能需求,所选DSP2812具有的24624个逻辑单元(Les)、608256bits的RAM 是远远不够的,需要对存储进行扩展,外扩两片512Kbits的16位宽SRAM 组成32位宽的系统RAM;根据系统需求,程序存储采用2Mbits的NOR型FLASH。(https://www.daowen.com)
(3)网络接口。由于系统需要进行网络通信,考虑到DSP的内部逻辑结构以及该监测系统应用环境,在此采用线性寻址的无线网卡。
(4)I/O资源。所选的低成本DSP2812拥有56个独立编程的GPIO,以及3个独立的32位CPU定时器。考虑到系统内存消耗,为了节省I/O资源,经过论证,采用静态SRAM(共用41个I/O)替代SDRAM。总线结构寻址的SRAM 可以和Flash及网卡芯片复用地址及数据线。
(5)光学器件驱动。解调系统中光源恒温和F-P滤波器部分需要特殊的驱动电路。由于光源对温度敏感,需要用恒流电源驱动,并且需要高精度的恒温控制系统。驱动光源的电源电路由运算放大器构成驱动,光源的恒温系统采用专用的恒温芯片来实现。采用改进的三角波放大处理后驱动F-P腔,以便充分利用F-P腔的频率特性。