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在当今的数字化时代,己成为通信设备计算机和其它电子产品的基础器件。
数字信号处理器与数字信号处理有着密不可分的关系,我们通常说的可以指数字信号处理,也可以代表数字信号处理器在本文里均指数字信号处理器。
数字信号处理是门包括了许多学科并应用于很多领域的学科,是指利用计算机或是专用处理设备,以数字形式对信号进行分析采集合成变换滤波估值压缩识别等处理,得到符合要求的信号形式。
数字信号处理器是用于处理数字信号的器件,因此它是伴随着数字信号处理才产生的。
发展历程大致分为三个阶段世纪年代理论先行,年代产品普及和年代的突飞猛进。
在出现之前数字信号处理只能依靠微处理器来完成。
但较低的处理速度无法满足高速实时的要求。
因此,直到世纪年代,有人才提出了的理论和算法基础。
随着大规模集成电路技术的发展,年世界上诞生了第片芯片。
几年后,第二代基于工艺的芯片应运而生。
年代后期,第三代芯片问世。
年代发展最快,相继出现了第四代和第五代器件。
经过多年的发展,产品的应用己扩大到人们的学习工作和生活的各个方面,并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。
特点采用双乘累加单元结构。
整个处理器内部分为个大的功能单元存储器缓冲单元指令缓冲单元程序控制单元地址生成单元和数据计算单元,各个功能单元之间通过总线连接。
中共有条总线条位程序数据总线,条位程序地址总线,条位的数据总线和条位的数据地址总线。
作为嵌入式芯片的种,芯片是种非常适合于进行数字信号处理的微处理器芯片,已经广泛应用于实现各种数字信号处理运算。
其显著特点可以归纳如下哈佛结构哈佛结构是不同于传统的冯诺曼结构的并行体系结构,其主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编址,独立访问。
与两个存储器相对应的是系统中设置了程序总线和数据总线两条总线,从而使数据的吞吐率提高了倍。
流水线与哈佛结构相关,芯片广泛采用流水线以减少指令执行时间,从而增强了处理器的处理能力。
系列处理器的流水线深度从级不等。
第代处理器采用二级流水线,第二代采用三级流水线,而第三代则采用四级流水线。
也就是说,处理器可以并行处理条指令,每条指令处于流水线上的不同阶段。
专用的硬件乘法器在般形式的滤波器中,乘法是的重要组成部分。
对每个滤波器抽头,必须做次乘法和次加法。
乘法速度越快,处理器的性能就越高。
在通用的微处理器中,乘法指令是由系列加法来实现的,故需许多个指令周期来完成。
相比而言,芯片的特征就是有个专用的硬件乘法器。
特殊的指令芯片的另个特征是采用特殊的指令。
例如中的指令,可单周期完成加载寄存器数据移动同时累加操作。
还有指令,它完成数据移位功能。
在数字信号处理中,延迟操作非常重要,这个延迟就是由指令来实现的。
快速的指令周期哈佛结构流水线操作专用的硬件乘法器特殊的指令再加上集成电路的优化设计,可使芯片的指令周期缩短到以下。
现在,许多处理器的指令周期已经从第代的降低至现在的以下,甚至在以内。
快速的指令周期使得芯片能够实时实现许多应用。
面向寄存器和累加器所使用的不是般的寄存器文件,而是专用寄存器,较新的产品都有类似于的寄存器文件。
许多还有大的累加器,可以在异常情况下对数据溢出进行处理。
支持前后台处理支持复杂的内循环处理,包括建立起内存和分址循环计数器。
些在做内循环处理中把中断屏蔽了,另些则以类似后台处理的方行高级语言的算法模拟,比如使用等仿真工具,验证算法的可行性,得出最佳的处理方法。
的系统设计,主要分为硬件设计和软件设计。
硬件设计是指根据系统要求选择合适的芯片,然后设计相应的外围电路。
软件设计主要是指根据系统的要求和选用的芯片编写相应的程序。
程序的编写可以使用汇编语言,汇编语言编写的程序效率高,但比较烦杂也可采用语言,的语言基本上是标准语言,编写比较简单,但效率低。
在实际系统开发时往往是两种语言结合编写,在算法运算量大的地方使用汇编语言,在运算量小的地方使用语言,这样既能缩短软件的开发周期,提高程序的可读性和可移植性,又满足了系统的实时性要求。
本文的设计采用汇编语言编写设计软件程序。
系统的开发工具是种针对系列的集成开发环境,在操作系统下,采用图形接口界面,提供有环境配置源文件编辑程序调试跟踪和分析等工具。
有两种工作模式,即软件仿真器模式可以脱离芯片,在机上模拟的指令集和工作机制,主要用于前期算法实现和调试。
硬件在线编程模式可以实时运行在芯片上,与硬件开发板相结合在线编程和调试应用程序。
的开发系统主要由以下组件构成集成代码产生工具集成开发环境实时内核插件及其应用程序接口实时数据交换的插件以及相应的程序接口由公司以外的第三方提供的各种应用模块插件。
的功能十分强大,它集成了代码的编辑编译链接和调试等诸多功能,而且支持和汇编的混合编程,其主要功能如下具有集成可视化代码编辑界面,用户可通过其界面直接编写汇编文件等含有集成代码生成工具,包括汇编器优化编译器链接器等,将代码的编辑编译链接和调试等诸多功能集成到个软件环境中高性能编辑器支持汇编文件的动态语法加亮显示,使用户很容易阅读代码,发现语法工程项目管理工具可对用户程序实行项目管理。
在生成目标程序和程序库的过程中,建立不同程序的跟踪信息,通过跟踪信息对不同的程序进行分类管理基本调试工具具有装入执行代码查看寄存器存储器反汇编变量窗口等功能,并支持源代码级调试断点工具,能在调试程序的过程中,完成硬件断点软件断点和条件断点的设置探测点工具,可用于算法的仿真,数据的实时监视等分析工具,包括模拟器和仿真器分析,可用于模拟和监视硬件的功能评价代码执行的时钟数据的图形显示工具,可以将运算结果用图形显示,包括显示时域频域波形眼图星座图图像等,并能进行自动刷新提供工具。
利用扩展语言,用户可以编写自己的控制面板菜单,设置菜单选项,方便直观地修改变量,配置参数等支持多的调试支持技术,可在不中断目标系统运行的情况下,实现与其他应用程序的数据交换提供工具,增强对代码的实时分析能力。
滤波器设计总框图滤波器设计总框如图,直径小于轴承座孔直径,为防止啮合式所挤出的热油大量冲向轴承内部,增加轴承的阻力,应在小齿轮与轴承之间装设挡油盘。
轴承外伸端的密封在减速器输入轴和输出轴的外伸端,应在轴承盖的轴孔内设置密封元件,密封装置分为接触式密封和非接触式密封。
本设计采用接触式唇形密封圈密封,它利用密封圈唇形结构部分的弹性和弹簧圈的箍紧作用实现密封。
减速器附件的选择为了使减速器具备较完善的性能,需在减速器箱体上设置些装置或零件,它们包括视孔和视孔盖通气器油标放油孔和放油螺塞定位销启盖螺钉吊边装置的程序存储器,便于实现在线下载,降低了应用系统的开发成本。
除此之外,还具有个位定时计数器。
个两级中断源结构,位并炉温的给定值和测量值计算出温度偏差,然后进行控制并计算出相应的控制数据由口输出。
最后将口输出的控制数据送往光电耦合隔离器的输入端,利用脉冲调制技术调整占空比,达到使炉温控制在设定温度。
单片机还负责按键处理温度显示以及与上位机进行通信等工作。
位高亮度用于显示设定温度或实测温度。
温度采集温度采集电路主要由铂铑铂热电偶。
热电偶可以在高温下长时间工作,满足常规处理工艺要求。
测温时,热电阻输出热电势,必须经过变送器变换成的标准信号。
本系统选用型温度变送器,并将其直接安装在热电偶的接线盒内,构成体化的温度变送器,不仅可以节省补偿导线,而且可以减少温度信号在传递过程中产生的失真和干扰。
电阻炉炉温信号是种变换缓慢的信号。
这种信号在进行转换时,对转换速度要求不高。
因此为了减低成本以及方便选材,可以选用廉价的常用的芯片,是种逐次逼近式路模拟输入为数字输出地转换器件,转换时间为,完全满足系统设计的要求。
经过转换所得到的实测炉温数据直接送入单片机中进行数据处理。
此外,为了防止断偶或者炉温越限,产生热处理质量事故同时为了提高温控系统的智能化控制性能,降低热处理操作人员的劳动强度,本系统特别设置了断偶或炉温越限自动报警电路。
在热处理生产过程中,当发生断偶或炉温越限等异常现象时,主控单元单片机自动启动报警电路进行声光报警,以便操作人员快速处理,防止炉内工件过热,破坏金属组织结构。
交流功率调节电路由输出来控制电炉,电炉可以近似建立为具有滞后性质的阶惯性环节数学模型。
为了避免交流接触器等机械触电因频繁通断产生电弧,烧坏触电或者干扰其他设备正常工作,本系统选用交流功率调节器作为控制系统的执行机构。
单片机口输出的温度控制信号经过光电耦合器件隔离,送至过零检测电路。
下手,在经过老师的耐心讲解,经过简单的调适与对比,最终完成了电路图的设计。
经过此次设计,我对这门课程有了更深的了解。
在设计过程中,首先要熟悉系统的工艺,进行对象的分析,按照要求确定方案。
然后要进行硬件和软件的设计和调试。
由于没有实际的样机,所以不能看到系统的运行结果。
只能在理论上对系统的结果进行预测分析。
此次设计使我对微型计算机控制技术有了全面的深刻的了解,对我以后深入学习这门技术有很大的帮助。
此次的计算机控制技术课程设计,得到了不少的启示。
思考问题以及进行图的专用处理器,其主要用来实时快速地实现各种数字信号处理算法。
在当今的数字化时代,己成为通信设备计算机和其它电子产品的基础器件。
数字信号处理器与数字信号处理有着密不可分的关系,我们通常说的可以指数字信号处理,也可以代表数字信号处理器在本文里均指数字信号处理器。
数字信号处理是门包括了许多学科并应用于很多领域的学科,是指利用计算机或是专用处理设备,以数字形式对信号进行分析采集合成变换滤波估值压缩识别等处理,得到符合要求的信号形式。
数字信号处理器是用于处理数字信号的器件,因此它是伴随着数字信号处理才产生的。
发展历程大致分为三个阶段世纪年代理论先行,年代产品普及和年代的突飞猛进。
在出现之前数字信号处理只能依靠微处理器来完成。
但较低的处理速度无法满足高速实时的要求。
因此,直到世纪年代,有人才提出了的理论和算法基础。
随着大规模集成电路技术的发展,年世界上诞生了第片芯片。
几年后,第二代基于工艺的芯片应运而生。
年代后期,第三代芯片问世。
年代发展最快,相继出现了第四代和第五代器件。
经过多年的发展,产品的应用己扩大到人们的学习工作和生活的各个方面,并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。
特点采用双乘累加单元结构。
整个处理器内部分为个大的功能单元存储器缓冲单元指令缓冲单元程序控制单元地址生成单元和数据计算单元,各个功能单元之间通过总线连接。
中共有条总线条位程序数据总线,条位程序地址总线,条位的数据总线和条位的数据地址总线。
作为嵌入式芯片的种,芯片是种非常适合于进行数字信号处理的微处理器芯片,已经广泛应用于实现各种数字信号处理运算。
其显著特点可以归纳如下哈佛结构哈佛结构是不同于传统的冯诺曼结构的并行体系结构,其主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中,即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编址,独立访问。
与两个存储器相对应的是系统中设置了程序总线和数据总线两条总线,从而使数据的吞吐率提高了倍。
流水线与哈佛结构相关,芯片广泛采用流水线以减少指令执行时间,从而增强了处理器的处理能力。
系列处理器的流水线深度从级不等。
第代处理器采用二级流水线,第二代采用三级流水线,而第三代则采用四级流水线。
也就是说,处理器可以并行处理条指令,每条指令处于流水线上的不同阶段。
专用的硬件乘法器在般形式的滤波器中,乘法是的重要组成部分。
对每个滤波器抽头,必须做次乘法和次加法。
乘法速度越快,处理器的性能就越高。
在通用的微处理器中,乘法指令是由系列加法来实现的,故需许多个指令周期来完成。
相比而言,芯片的特征就是有个专用的硬件乘法器。
特殊的指令芯片的另个特征是采用特殊的指令。
例如中的指令,可单周期完成加载寄存器数据移动同时累加操作。
还有指令,它完成数据移位功能。
在数字信号处理中,延迟操作非常重要,这个延迟就是由指令来实现的。
快速的指令周期哈佛结构流水线操作专用的硬件乘法器特殊的指令再加上集成电路的优化设计,可使芯片的指令周期缩短到以下。
现在,许多处理器的指令周期已经从第代的降低至现在的以
