提高TMS320LF2407A内部A_D采样精度和范围的方法

《工业控制计算机》2009年22卷第3期TMS320F2812数字信号处理器是TI公司最新推出的32位定点DSP控制器，12位精度，但在实际的使用过程中，ADC 的转换结果误差较大。

如果直接将此转换结果用于控制回路，必然会降低控制精度，最大的转换误差可以达到9％左右。

本文介绍了如何用该方法来补偿A／D转换的误差。

1TMS320F2812的ADC模块TMS320F2812上的模数转换模块（即ADC模块）将外部的模拟信号转换成数字量，ADC模块可以将一个控制信号进行滤波或者实现运动系统的闭环控制。

ADC模块有16个通道，可配置为2个独立的8通道模块，分别服务于事件管理器A和事件管理器B，两个独立的8通道模块也可以级联构成一个16通道模块。

两个8通道模块能够自动排序，每个模块可以通过多路选择器（MUX）选择8通道中的任何一个通道。

在级联模式下，自动排序器将变成16通道。

对于每个通道而言，一旦A／D转换完成，将会把转换结果存储到结果寄存器（ADCRESUILT）中。

自动排序器允许对同一个通道进行多次采样，用户可以完成过采样算法，这样可以获得更高的采样精度。

2提高A／D采样精度的常见方法2．1基于硬件的方法1）硬件滤波，滤除干扰信号。

2）正确的PCB板设计和布局，连接到ADCINxx引脚的模拟量输入信号线不能与数字信号线靠得太近，这可以避免数字信号的干扰耦合进ADC的输入线。

3）ADC模块的功率引脚所连的电源和地必须与数字电源和数字地分开。

4）如果采样电路部分是经过多路开关切换的，可以在多路开关输出上接下拉电阻到地。

5）采样通道上的电容效应也可能会导致A／D采样误差。

因为采样通道上的等效电容可能在还保持有上一个采样数据的数值时，就对当前数据进行采样，这样就会造成当前数据不准确。

如果条件允许，可以在每次转化完成后现将输入切换到参考地，然后在对信号进行下一次采样。

2．2基于软件的方法1）多次采样取平均值。

2）数字滤波法。

TMS320LF2407A DSP心电监护系统设计方案引言随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们对健康的重视程度日益增加，但是伴随着生活水平的提高心血管疾病的发病率不断攀升。

特别是近年来随着社会老龄化的加剧，心血管疾病成了威胁人类生命的主要疾病，心脏病成了世界上死亡率最高的疾病。

鉴于心血管疾病患者日益增多的严峻形势，提高预防和监测该疾病的手段势在必行。

而心电信号检测是发现心脏病的最直接手段，但目前医院用的心电监护仪几乎全部是进口的，价格昂贵，维护费用高，加重了医院和患者的经济负担；因此设计一种便携、经济的心电监护设备具有重要意义。

本文设计了一种基于TI公司TMS320LF2407A DSP的心电监护系统，此系统体积小、成本低、实用性强。

TMS320LF2407A DSP介绍心电监护系统很重要的一部分就是对心电信号进行处理，因此选一款合适的信号处理器十分重要。

当前最成功的DSP芯片当数美国TI公司的系列产品，其主推的三大DSP平台TMS320C2000、TMS320C5000、TMS320C6000已经成为当今世界上最有影响力的DSP芯片。

本系统采用TMS320LF2407A为信号处理器和核心控制器。

TMS320LF2407A是TI公司推出的新型高性能16位定点数字信号处理器，是 TMS320C2000系列的新成员。

它专门为数字控制设计，集DSP的高速信号处理能力及适用于控制的优化外围电路于一体，是真正的单芯片控制器，在数字控制系统中得到了广泛应用。

TMS320LF2407A DSP具备以下一些特点：(1)采用高性能静态CMOS技术，使得供电电压降为3.3V，降低了控制器的功耗; 40MIPS的执行速度使得指令周期缩短到25ns，从而提高了控制器的实时控制能力。

2)基于TMS320C2xx DSP的CPU内核，保证了TMS320LF2407A DSP代码和TMS320系列DSP代码兼容。

(3)片内有高达32KB的FLASH程序存储器，高达1.5KB的数据/程序RAM ，544字双口RAM(DARAM)和2KB的单口RAM(SARAM) 。

提高DSP采样精度的一种新方法
戴文进;陈娟
【期刊名称】《南昌大学学报（工科版）》
【年(卷),期】2007(029)002
【摘要】提出了一种提高数字信号处理器芯片TMS320LF2407 数据采集精度的电路设计方法.该方法将模拟信号通过外接12位模数转换器AD7858,AD7858对数据进行数模转换后,将转换结果通过串行外设接口(SPI)传递给TMS320LF2407,从而达到实现提高DSP的采样精度.分析证明,该方法具有较好的精度,且硬件实现简单.
【总页数】3页(P194-196)
【作者】戴文进;陈娟
【作者单位】南昌大学,信息工程学院,江西,南昌,330031;南昌大学,信息工程学院,江西,南昌,330031
【正文语种】中文
【中图分类】TN602
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彬
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《数模转换模块》目录1.AD含义2.ADC内部结构3.ADC工作原理4.AD实例应用5.总结分析一、AD含义数模转换，就是把模拟信号转换成数字信号。

转换目标：将时间连续，幅值连续的模拟信号转换成时间离散，幅值离散的数字信号。

A/D转换的步骤：采样、保持、量化、编码。

将一个时间上连续变化的模拟量转换成时间离散的模拟量成为采样，其中采样频率为fs，fs>=2fmax，fmax是输入模拟信号X(t)的最高频率分量的频率，通常fs=(2.5~4)fmax；A/D转换需要一定的时间，在每次采样以后，需要把采样电压保持一段时间，这个过程称为保持；将采样-保持电路的输出电压归化为量化单位△（数字量最小单位所对应的最小量的值）的整数倍的过程称为量化；用二进制代码来表示各个量化电平的过程称为编码。

二、ADC内部结构在LF2407的内部含有10位的A/D转换器（ADC），主要有以下特征：1、带内置采样/保持的10位16通道模数转换器；2、自动排序的能力每次可执行最多16个通道的自动转换，每次转换的通道可由程序控制；3、可单独访问的16个结果寄存器用来存储转换结果（RESULT0-RESULT15）;4、多个触发源可以启动A/D转换等等。

在使用A/D转换器时需考虑以下几个问题：1.采样精度2.采样速率3.滤波4.物理量回归。

ADC模块中有两种工作方式：一是两个独立的最多可选择8个模拟转换通道的排序器（SEQ1和SEQ2）可以独立工作在双排序器模式；另一种是级联排序器模式，为最多可选择16个模拟转换通道的排序器模式。

其区别：双排序工作时，SEQ1的结果寄存器为RESULT0-RESULT7，SEQ2的结果寄存器为RESULT8-RESULT15，级联排序时，SEQ的结果寄存器为RESULT0-RESULT15。

双排序启动方式时，SEQ1为软件、外部引脚、EVA事件源，SEQ2为软件、EVB事件源，级联启动方式时，SEQ为软件、外部引脚、EVA事件源、EVB事件源。

利用TMS320LF2407A进行CAN通信时需要注意的几个问
题及对策
毋茂盛;余达太;李果
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2004(040)007
【摘要】TMS320LF2407A是TI公司生产的一种定点DSP芯片,由于其具有更低的功耗、更快的速度、更丰富的A/D通道和L/O引脚、特别是强大的数字电机控制功能,使得它在汽车、仪器仪表以及各种工业控制领域得到了广泛的应用.该文主要讨论了使用TMS320LF2407A进行CAN通信时应该注意的几个关键问题及其解决方法.
【总页数】3页(P99-101)
【作者】毋茂盛;余达太;李果
【作者单位】北京科技大学信息学院,北京,100083;河南师范大学计算机系,河南,新乡,453002;北京科技大学信息学院,北京,100083;北京科技大学信息学院,北
京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
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基于TMS320LF2407的8路高速A/D并行采集系统王朋1李智1 李精华2许川佩1（1桂林电子工业学院电子工程系桂林 541004）（2桂林航天工业高等专科学校电子工程系 桂林 541004）摘要：本文使用当前普遍采用的TMS320LF2407 DSP作为CPU，对其进行了8路并行A/D 扩展。

并对所选用A/D器件MAX155的性能和工作原理进行了介绍，最后，还给出了该系统硬件结构框图和相应的DSP软件控制程序。

关键词：DSP；串行A/D；并行高速A/D中图分类号：TP368.1 文献标识码：AEight-channel High Speed Simultaneous A/D Sampling System Based on TMS320LF2407Wang peng1 Li Zhi1 LiJingHua2 XuChuanPei1( 1 Dept. of Electronic Eng, Guilin University of Electronic Technology , Guilin 541004, china) （2 Dept. of Electronic Eng., Guilin College of Aerospace Technology,Guilin 541004,China）Abstract：Taking use of the common used TMS320LF2407 DSP as the controlling CPU, this paper sets out the expansion of 8-channel simultaneous high-speed A/D for DSP which integrates a 16-channel serial A/D component. Introducing the performance and operation of A/D converter-MAX155. In the end, the construction diagram of hardware and the controlling software concerning this system are given.Key words: DSP; serial A/D; simultaneous high-speed A/D1引言在计算机检测系统中，由模拟信号到数字信号的转换，是由数据采集系统来完成的。

基于TMS320LF2407A 的电能质量检测电路设计电能质量(Power Quality)，从普遍意义上讲是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。

随着电力、电子技术的迅速发展，特别是电炉炼钢、多项可控硅整流、电机变频调速以及洗衣机、空调等家电设备的广泛应用，电网质量问题正变得日益严峻，严重威胁着电力设备的正常使用，及时准确的获得电能质量参数，对工业发展具有重要的指导意义。

本系统采用TMS320LF2407A 为控制核心，同时还扩展了接口电路----键盘和LCD 显示电路。

霍尔电压、电流互感器对电力系统进行实时数据的采集，将采集到的电压、电流瞬时值通过数据处理计算出电能质量的相关参数。

通过SCI 接口将采集的数据传送到PC 机进行误差分析。

硬件系统框图如下图所示。

电压、电流测量电路本系统采集的电信号主要是交流电流、电压，从采样精度、速度及经济成本等多个方面权衡，选择合适的采样方式和采样频率，并注意强弱电的隔离和电磁干扰，从而确定最终的软硬件设计和元器件的选择。

根据采样定理，为了使采样的信号f *(t)能反映被采集的模拟信号f(t)，采样频率必须满足采样定理，即采样频率必须大于模拟量所含最高次有效谐波频率fmax 的两倍。

实际采样时一般使fs =（3～4）fmax ，以保证采样信号能够准确地代表被采样的模拟信号。

本系统设计时每周期定为128点，即采样频率为6.4KHz 左右。

脉冲电路脉冲产生电路通过TI 公司生产的LM393双路比较器芯片来实现，其原理电路如下图所示。

信号调理电路PCB板的制作系统软件设计软件设计作为本系统的核心，在完成了硬件部分的设计后就显得尤为重要。

软件的优劣不仅关系到电路基本功能的实现和系统的稳定性，而且还会对最终的测量精度产生较大的影响。

因此，它成为本设计的重点。

本系统的主要任务是实现电能信号的实时采集和数据的处理，软件功能主要由以下几部分组成：电能参数的实时测量：对输入的模拟信号进行AD转换。

一种用AD7858提高DSP采样精度的新方法0 引言TI公司生产的TMS320x系列DSP是专为实时信号处理而设计的。

该系列DSP 控制器将实时处理能力和控制器外设功能集于一身，可为控制系统的应用提供一个理想的解决方案。

笔者在设计一款新型金属探测器时，采用TMS320LF2407xA 芯片来对AD采样数据进行分析，从而成功地实现了对电机运转的控制。

DSP芯片TMS320LF2407XA内部具有10位A／D转换器。

但是，由于它仅含有10位A／D转换器，若除去第一位符号位，也就是真正有用的只有九位，达不到本项目的检测精度要求。

为此，本文介绍一种通过外接12位A／D转换器(AD7858)来提高DSP检测精度的新方法。

1 AD7858的主要特性AD7858是AD公司推出的12位串口、高速、低功耗、逐次逼近式AD转换器。

它可在3～5.5 V的电压下工作，其数据通过率高达200 kSPS。

该芯片内含一个低噪声、宽频带的跟踪／保持放大器，可以处理高达200 kHz的宽频信号。

AD7858很容易与微处理器或DSP接口。

输入信号从CONVST的下降沿开始被采样(此位可通过硬件引脚或软件位操作)，转换也从此点启动。

忙信号线在转换起始时为高电平，之后在400μs后跳变为低电平以表示转换结束。

AD7858的主要特性如下：∙支持3～5.5 V电压供电；∙上电时，具有系统自动校准(校验芯片本身或芯片外设是否出错)和自动自校准(校验校准寄存器是否出错)的功能；∙具有高速串行接口；∙低功耗。

在3 V电压下，功耗仅为12 mW；∙片内集成有高性能的抽样和保持放大器，输入信号可以采用单端输入方式，也可以采用差分输入方式；∙AD7858芯片能够支持用硬件或软件启动AD转换；∙转换完成自动进入休眠模式，休眠时的功耗为25μw；∙采用24引脚DIP、SOIC或TSSOP等多种封装形式。

图1所示为AD7858的内部功能框图。

2 AD7858的引脚功能AD7858的主要引脚功能如下：CONVST：转换开始位。

提高ARM内部A／D采样精度和量程的方法[摘要] L PC2294内部集成了8路10位A/D转换器,转换时间低至2.44µs。

但是只能测量0~3.3V之间的电压信号,在实际工作中由于量程和转换精度的限制,往往得不到较好的应用,本文针对这个问题提出了一种提高ARM内部A/D采样精度和量程的软件和硬件的设计方法,原理简单而且非常容易实施。

[关键词] LPC2294处理器数据采集转换精度引言LPC2294是基于一个支持实时仿真和跟踪的32ARM7TDMI-STMCPU的微控制器,极低的功耗、多个32位定时器、8路10位ADC以及9个外部中断使它们特别适用于工业控制、医疗系统、访问控制等。

LPC2294的采样电压信号的幅值为0~3.3V,而在工业控制中多数信号是的幅值通常都大于3.3V,而且10位的内部A/D采样误差很大,在很多系统中达不到精度要求。

可以采用外接精度高的A/D解决该问题,但是这样还得解决ARM与A/D 通讯时间匹配的问题增加了成本和开发难度。

本文给出了一种简单适用的解决办法。

1 解决问题的思想1.1扩大量程由于A/D的测量范围是0~3.3V,如果被测信号的输入不在测量范围内,可以用一个调整电路将输入信号调整到测量的范围内。

调整电路由比较电路和加法电路组成。

按照实际需求设计好量程的档位,比较电路按照设计的档位对信号进行比较,确定输入信号属于那个档位的。

加法电路根据比较电路得出的量程档位对输入信号进行相应的调节。

输入表达式为:其中就是根据比较电路中确定的量程的档位确定的调节电压。

当Ui>3是0这样当大于3.3V时,输入减去一个调节量,就使输入信号减小到可测量的范围,软件可以根据调节电路的档位对实际的测量值进行复原校正,这样就会得到实际的电压信号值。

由于本设计采用的是可编程电位器完成档位的调节,就使本系统的灵活性增加,用户可以根据自己的实际情况有通讯软件设定需要调节几个档位,以及固定调节电压。