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PAGE PAGE 1 . . 目 录 0 摘要2 1 设计任务与要求2 1.1 设计任务2 1.2 基本电压2 1.3 发挥部分2 2 系统方案论证2 3 系统设计与理论分析2 3.1 核心模块TMS320DSP芯片2 3.2 数模转换模块3 3.3 基准电压源模块3 3.4 模数转换模块4 3.5 485通信模块5 3.6 显示模块6 4 系统调试7 4.1 调试仪器仪表7 4.2 调试及分析7 4.3 误差分析7 5 设计总结8 6 元件清单8 7 参考文献9 8 程序清单10 0、 摘要：本系统以DSP芯片为核心，控制过程是DSP接收数据并送入DA电路，利用AD820作为比较器，正端接D/A输出，负端接地，反馈输出接AD采样，失调电压调零，输出形成闭环回路，通过AD转换电路将实际值采回DSP，由DSP进行运算，得输入值与采回值之差即误差，输出结果通过12864液晶屏显示。系统通过LM4050为A/D,D/A提供基准电压，使系统具有较高的可靠性。采用的DSP减少了由运放产生的非线性误差。 关键字：信号发生器 TMS320DSP芯片 基准电源芯片 LM4050 1、设计任务与要求 1.1设计任务：设计出有一定输出电压范围高精度毫伏信号发生器，并能够检测其输出精度 1.2基本要求 （1）输出电压：范围0～＋1V，步进0.5mV；具有输出电压值（测量值）显示功能；由“＋”、 “－”两键分别控制输出电压步进增减； （2）具备485通讯能力，波特率可设置，即4800、9600、19200、38400 、56000、57600、 115200bps可设置； （3）能显示设定值与实际值及其误差。 1.3发挥部分 （1）输出电压：范围0～＋2V，步进0.1mV；指定输出范围内任意电压值； （2）能提高精度模拟J型热电偶分度简表（见附表）输出（输入温度后，自动输出电压值）； （3）检测部分可单独成为电压测量模块，测量范围、精度参考电压输出部分； 系统方案论证 用DSP作为核心芯片，输出的数字信号由D/A转换成模拟信号，再经由A/D采回芯片内部形成反馈。利用LM4050提供基准电压，7809稳定基准电压源的输出电压， UA741做电压跟随器使其工作稳定。为了使其工作更加精确，需要再加一个AD820作为比较器来减小非线性误差。而与单片机相比，DSP器件具有较高的集成度。DSP具有更快的CPU，更大容量的存储器，内置有波特率发生器和FIFO缓冲器。提供高速、同步串口和标准异步串口。有的片内集成了A/D和采样/保持电路，可提供PWM输出。DSP器件采用改进的哈佛结构，具有独立的程序和数据空间，允许同时存取程序和数据。内置高速的硬件乘法器，增强的多级流水线，使DSP器件具有高速的数据运算能力。DSP器件比16位单片机单指令执行时间快8～10倍，完成一次乘加运算快16～30倍。 系统设计与理论分析 3.1 核心模块TMS320DSP芯片 DSP是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号。再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。DSP微处理器一般具有如下主要特点： 　　（1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； 　　 程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据； 　　 片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问； 　　 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； 　　 快速的中断处理和硬件I/O支持； 　　 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器； 　　 可以并行执行多个操作； 　　 支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 　　 3.2 数模转换模块 3.2.1 D/A转换电路如图所示，通过AD5541芯片实现将数字量转换为模拟量,送给电压比较器。该电路通过LM4050提供基准电压源,UA741做电压跟随器，使电压稳定。AD820作为比较器，正端接D/A输出，负端接地，反馈输出接AD采样，失调电压调零，输出形成闭环回路，减少由运放产生的非线性误差，由DSP进行运算。 算法：输出值=(D/65535)*REF,其中D为载入DAC代码。 D/A转换电路 3.2.2 AD5541芯片 AD5541为单通道、16位、串行输入、电压输出数模转换器(DAC)，采用5 V ± 10%单电源供电。 AD5541采用多功能三线式接口，并且与SPI、QSPI?、MICROWIRE?、DSP接口标准兼容