基于DSP的磁存储设备抗冲击技术控制系统

1 前言

　　本文采用了外加固主动控制理论与,将电磁主动控制用于计算机外部设备(微型盘)的振动外加固,并且构建了以 为硬件平台的数字主动[1]。

　　2　数字的硬件设计

　　从1982年TI(美国公司)推出通用可编 程芯片以来,取得了迅猛的发展。目前DSP芯片市场中,主要由TI,ADI,ATT和Motorola公司占据。本文综合实际要求,采用一款由TI公司生产的新型16位定点DSP芯片：TMS320F243[2],他集成了A/D,PWM调制等几种先进外设,特别适于对电机的数字化控制。

　　2.1　原理

　　数字信号处理器(DSP)具有实时信号处理能力和强大的运算功能。该系统的工作原理是基础加速度传感器拾取基础振动加速度信号,然后送入前置放大器,由DSP将电荷放大器输出信号经A/D采样后,完成对信号的一次积分(转换为速度信号)和二次积分(转换为位移信号)运算,将两次积分结果做求和运算,再将结果经D/A转换后输入到功率放大器,最后将功率放大器输出信号以控制电压的形式加在执行机构上,执行机构会产生相应的作动力来抵消来自基础的振动和。由于DSP片内集成了10 b的A/D,所以可直接将模拟信号与DSP相接,图1是整个数字控制系统的原理框图。的DAC7611。由于DSP内部10 b A/D的电压输入范围为0～5 V,输入信号经A/D转换后由数值0～1 023(十进制数)来分别对应0～5 V的电压信号。所以DSP的输入信号已不是正负对称信号,并且系统中DAC7611的输出范围为0～4.095 V,而系统后级中功放的输入应是零均值的,所以需要对DAC输出信号利用运算放大器进行电平变换。

　　另外,DAC7611对于时钟信号的要求非常严格。 他要求其时钟信号的上升沿发生在每一位数据的传送过程中。TMS320F243的SPI(串行外设接口)是一个高速、同步串行I/O口,他可以设置每次产生的串行数据流的位数(1～16位),并且对于位传输速度也可以编程控制。

　　SPI的时钟输出信号线SPICLK能够提供4种类型的时钟信号。其中有一种带延时的上升沿时钟,可使SPI在上升沿之前的半个周期内发送数据,或在SPICLK信号上升沿后接收数据。这恰好符合DAC7611时钟信号的要求。

　　由于DSP片内资源有限,设计中在片外扩展了用于存放数据的RAMCY71021,其读写时间为12 ns,与DSP的速度匹配。并且该芯片在未被操作时会自动采用低功耗工作方式。在利用DSP的串行外设接口向D/A传送数据时,系统还采用光耦器件将数、模电路进行隔离。外围接口电路如图2所示。

　　由于系统加电后,程序首先是从片内的FLSH程序ROM开始执行的,所以一定要把引脚MP/MC接成微处理器方式。