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网游之王牌战士快眼:基于TMS320VC5409的水聲通信Modem設計與實現

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概要:制和數據調制/解調等功能,使得數據處理和數據傳輸能夠并行運行。從而提高整個系統的運行效率。該系統具有高速、靈活、通用度高的特點。l 硬件系統構成 水聲通信Modem主要由5409,SST29LE010A,CH375,TPS73HD318,AD733llL,TLC2652M,OP07和換能器等組成,硬件系統結構如圖1所示。1.1 電源??? 系統需要+1.8 V,+3.3 V,±5 V,±12 V電源。經過整流濾波后的直流電源,由7812,7912穩壓??槭涑觥?2 V給OP07?!?2 V再經過7805,7905穩壓輸出±5 V給TLC2652M-8D,同時提供+5 V給TPS73HD318,CH-375。TPS73HD318輸出+1.8 V,+3.3 V,最大輸出電流l A,帶過熱?;すδ?。滿足5409,AD73311L,SST29-LE010A芯片對+1.8 V,+3.3 V電壓、電流的要求。AD73311L模擬+3.3 V,與其他數字電路利用隔離磁珠進行模/數隔離,避免相互干擾。王牌战士啥时候开服 www.tabks.icu1.4 DSP??? 系統核心由5409及其附加電路、控制邏輯電路組成,完成系統控制及運算處理功能。 系統中5409與CH375之間采用并行接口方式,與AD

基于TMS320VC5409的水聲通信Modem設計與實現,//www.tabks.icu

摘要:介紹水聲通信Modem系統的組成結構和軟硬件總體設計方案。系統包括以DSP芯片TMS320VC5409為核心的數字信號處理電路、USB接口電路、前置模擬終端(AFE)電路和換能器。通過該方法可以實現水聲通信Modem系統的遠距離數據傳輸,迅速實現DSP與計算機之間的數據交換。
關鍵詞:水聲通信;調制解調器;USB接口;DSP;A/D轉換器

    DSP芯片TMS320VC5409(以下簡稱為5409)是TI公司TMS320VC5000系列中應用最廣泛、性價比較高的芯片之一,主要應用于數字信號處理領域??悸塹紻SP處理器的運算速度、片上資源、功耗、封裝開發工具以及價格等因素,現以5409為核心,進行外圍電路的擴展,利用片內McBSP接口以及通用數據傳輸通道,完成水聲通信Mod-em的通信控制和數據調制/解調等功能,使得數據處理和數據傳輸能夠并行運行。從而提高整個系統的運行效率。該系統具有高速、靈活、通用度高的特點。

l 硬件系統構成
    水聲通信Modem主要由5409,SST29LE010A,CH375,TPS73HD318,AD733llL,TLC2652M,OP07和換能器等組成,硬件系統結構如圖1所示。


1.1 電源???br/>    系統需要+1.8 V,+3.3 V,±5 V,±12 V電源。經過整流濾波后的直流電源,由7812,7912穩壓??槭涑觥?2 V給OP07?!?2 V再經過7805,7905穩壓輸出±5 V給TLC2652M-8D,同時提供+5 V給TPS73HD318,CH-375。TPS73HD318輸出+1.8 V,+3.3 V,最大輸出電流l A,帶過熱?;すδ?。滿足5409,AD73311L,SST29-LE010A芯片對+1.8 V,+3.3 V電壓、電流的要求。AD73311L模擬+3.3 V,與其他數字電路利用隔離磁珠進行模/數隔離,避免相互干擾。

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1.4 DSP???br/>    系統核心由5409及其附加電路、控制邏輯電路組成,完成系統控制及運算處理功能。
    系統中5409與CH375之間采用并行接口方式,與AD73311L之間采用串行接口方式,即McBSP工作在SPI模式下,與AD73311L連接。
    5409芯片采用雙電源供電機制,即1.8 V或更低的內核電源,為該器件的內部邏輯提供電壓;3.3 V的 I/O電源便于直接與外部低壓器件接口。由電壓調節器芯片TPS73HD318實現該功能。
    5409的時鐘采用外接頻率為8 MHz晶體,內部倍頻的大小由芯片上CLKMDl~CLKMD3一組引腳的狀態決定??忌柚肅LKMDl~CLKMD3為001,即PLL×lO,5409工作頻率為80 MHz。
    5409片內包括3個高速、全雙工、多通道緩沖串行接口McBSP,其方便的數據流控制可使它與大多數同步串行外部設備接口。它由數據線BD(R/X)、幀同步線BFS(R/X)和移位時鐘線BCLK(R/X)組成。
    通過McBSP主要完成與AD7331lL支持SPI接口之間的數據交換,5409對AD73311L的控制通過GPIO的XF(輸出)引腳來完成。5409與AD73311L硬件連接電路原理如圖4所示。


    5409的McBSP作為SPI的從設備與SPI的主設備AD73311L連接。在這種方式下,McBSP的移位時鐘線BCLK(R/X)在內部相連,幀同步線BFS(R/X)在內部相連。系統時鐘的輸出引腳CLKOUT連接MCLK引腳,為AD73311L提供主時鐘信號。這種主從SPI模式實現5409對AD7331lL的初始化以及數據交換。
1.5 A/D~D/A???br/>    AD733l1L是AD公司的16位串行A/D/A集成轉換器,廣泛應用于語音信號處理、無線通信、數據通信等領域。系統采用AD73311L芯片,完成D/A,A/D轉換功能。圖4中A/D的輸入采用單端輸入方式,D/A的輸出采用雙端輸出方式。其中,C10,R10,C11組成帶通濾波器。
1.6 功放???br/>    系統信號放大電路分為兩路:D/A→信號放大→換能器;換能器→信號放大→A/D。兩路信號放大電路的原理和組成結構采用相同模式,都采用兩級級聯放大:第一級選擇TLC2652M作小信號放大;第二級由運放OP07構成,實現功率放大及濾波。調整電路中的電阻、電容參數,以實現兩路信號放大的需求。
    由TLC2652M構成的放大電路,理論上閉環放大倍數約為100倍;低通截止頻率f=33.86 kHz。
    由運放OP07構成的放大電路,理論上放大倍數為30倍,低通截止頻率f=24.11 kHz。
1.7 換能器
    根據系統對換能器的指向性要求、電聲特性以及工作條件等要求,直接生產專用換能器。

2 軟件系統構成
    軟件主要由CH375計算機端口和DSP端口編程及初始化、5409初始化、McBSP0初始化以及對AD73311L的初始化等程序??樽槌?。初始化流程圖如圖5所示。


    USB數據傳輸??櫚鬧饕絳虬講糠鄭杭撲慊絲諶砑喑毯虳SP端口軟件編程。
計算機端,使用VC作為計算機端應用軟件的開發平臺,利用CH375器件中DLL提供的API函數對其進行操作。本地端,5409采用C語言編程,編寫內置固件程序的基本框架如下:

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