基于TMS320F2812 的数据采集系统的设计
薛冰，胡堃，樊贝，陈长龙**
作者简介：薛冰，（1988-），男，硕士研究生，主要研究方向：电机与电器
通信联系人：胡堃，（1978-），男，讲师，主要研究方向：电机与电器. E-mail: 632970678@qq.com
（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏 徐州 221008）
5 摘要：本文设计的数据采集处理系统采用TMS320F2812 作为核心处理器来完成对模拟信号的
采集、处理,并采用该芯片自带的A/D 转换模块实现数据采集。该系统外围电路包括电源电
路﹑复位电路﹑时钟电路﹑JTAG 电路。系统选用USB 作为和上位机通信的接口，用来实现
处理数据的上传以及上位机对DSP 的控制。
关键词：TMS320F2812；数据采集；DSP
10 中图分类号：TN859
The design of the data acquisition system Based on
TMS320F2812
XUE Bing, HU Kun, FAN Bei, CHEN Changlong
15 (School of Information and Electrical Engneering, CUMT, JiangSu XuZhou 221008)
Abstract: The data acquisition and processing system completes acquisition and processing to the
analog signals and control of the machine using the chip of TMS320F2812 and by using
TMS320F2812 chip bringing A/D conversion module to complete data acquisition. This system
outer circuit includes power supply circuit, reset circuit, clocking circuit and JTAG circuit.We
20 choose USB as the communication interface of DSP and the computer that can transfer data and
control DSP.
Keywords: TMS320F2812; data acquisition; DSP
0 引言
25 数据采集即利用计算机获取信息，通过数据采集过程，真实世界的信息变成计算机可以
识别的二进制代码，并可供计算机存储和进行进一步的处理。如果每秒钟采样速率少于50
幅图像，那么我们看到的电影或者电视画面就不会是连续的，采样过程也有同样的问题，对
于视频和多媒体信息来说，每秒钟的采样次数必须足够高，这样才可以真实反映信息。信息
越丰富，采样的次数就要求越高，因此对于信息越来越丰富的社会来说采样的速率要求越来
30 越高。采样的速度快必然要求后面处理过程也要加快，采用高速度的数字信号处理专用芯片，
组成高速数据采集系统。数字信号处理器(DSP)的出现和广泛使用，很好地满足了数据采集
系统对于核心处理器的要求，无论从实时处理外部事件(中断，I/O)的能力，还是对于数据运
算的速度和精度来看，数字信号处理器都有非常大的优势。DSP 的运行速度比传统的单片
机更快，而且运算精度也很高，所有这些，都大大提高了数字信号处理器的运算与处理能力，
35 使得它兼有事务密集型处理器和运算密集型处理器的特点[1][2]。DSP 自从上世纪70 年代问
世以来，在通信、控制、图像处理、语音处理等领域得到了极其广泛的应用。本文采用
TMS320F2812[3][4]作核心处理器完成对模拟信号的采集和处理。
1 系统总体设计
根据系统的各部分功能不同，可以将系统分为输入信号调理模块、数字信号处理模块以
40 及USB 模块,见图1。
 图1 系统模块图
Fig. 1 System module chart
45 其中输入信号调理模块主要是对被采集的模拟信号进行调理，使其满足数字电路对信号
的要求；数字信号处理模块则是对输入的电信号进行采集和进一步的处理，主要由DSP 和
一些外设组成，DSP 主要负责数据采集以及一些实时处理，同时还要完成系统逻辑和时序
控制；USB 模块则是将DSP 处理完后的结果传送到计算机上去进行计算和分析。由于系统
采集的数据量是比较大的，所以需要一种高速的数据传输方式，而USB2.0[5]总线传输速率
50 快，能达到480 Mbit/s 左右的速度，能够满足本系统数据传输的要求。
2 硬件电路设计
2.1 复位电路
复位电路在系统的电路设计中是非常重要的。刚刚给芯片上电时TMS320F2812 芯片处
于复位状态。如果将TMS320F2812 芯片的160 管脚XRS 接地时，也会起到复位的功效。系
55 统中手动复位的电路如图2 所示。
原理如下：当按钮SW1 按下时，电容上的电荷将通过按钮串联的电阻R2 放走，使电
容C 上的压降为0，XRS#为低电平，系统复位器件不能运行；当按钮松开时，3.3V 的电压
对电容C 充电，充电完成后，XRS#将置为高电平，复位结束，实现了手动复位。这里需要
主要的是复位电路的电阻不能太大，否则电流达不到要求，复位失败。