基于DSP與LabVIEW的汽車行駛姿態參數采集系統設計
　　2011-03-31 09:51:03 來源：電子技術應用
　　分享到：標簽：實時數據采集 LabVIEW 行駛姿態
　　隨著現代科學技術的發展，人們更加注重汽車駕駛的安全問題，不斷將各種先進技術應用到汽車上，以提高汽車的安全性，如防抱死制動系統，ESP（電子穩定性控制）系統。汽車行駛姿態參數采集作為汽車安全系統動力學研究的基礎，對其有重要影響。本設計通過ADIS16355傳感器及DSP TMS320F2812構成數據采集系統，采集汽車在行駛過程中縱向加速度、側向加速度以及Z軸角速度，并通過串口傳送到上位機，以LabVIEW作為軟件平臺對采集數據進行處理及分析。
　　ADIS16355是ADI公司生產的一款數字輸出、6自由度微慣性測量系統。其通過SPI（Serial Peripheral Interface）串行接口輸出X、Y、Z三軸方向的角速度及加速度，核心傳感器測量部件采用iMEMS？誖運動信號處理技術，測量精度高。DSP作為運算、控制處理器以其高速、高精度的性能廣泛應用于數據采集系統領域。本系統采用的TMS320F2812芯片的CPU是32位的定點內核，包含SPI串行外設，很簡便地建立了與ADIS16355的硬件電路。另外上位機采用NI公司開發的LabVIEW虛擬儀器平臺，其采用強大的圖形化編程（G語言）語言，面向測試工程師而非專業程序員，編程非常簡便，研發周期短，人機交互界面直觀友好［1］，具有各種常用的總線節點和豐富的軟件包及驅動程序，能簡捷地實現DSP與PC機之間的串口通信；同時LabVIEW還具有強大的數據處理及分析功能，能對采集的數據進行處理和分析。
　　1 系統硬件設計
　　系統硬件框圖如圖1所示，硬件電路的主要芯片包括TMS320F2812、ADIS16355、MAX2323。
　　
　　1.1 TMS320F2812與ADIS16355硬件接口模塊
　　TMS320F2812是TI公司研發的高性能、多功能、高性價比的DSP芯片。該芯片最高可在主頻150 MHz下工作，帶有18 K×16 bit 零等待周期片上ARAM和128 K×16 bit片上Flash（存取時間36 ns），片內集成了大量的外設，包括雙通道串行通信接口SCIA/SCIB、串行外設接口SPI、看門狗定時器Watchdog、通用輸入/輸出引腳GPIO等［2］。TMS320F2812作為本數據采集系統的控制核心，直接控制ADIS16355的工作狀態及數據采集，并將ADIS16355數據通過串口傳入PC機進行處理。
　　TMS320F2812與傳感器通過SPI接口進行通信，其電路如圖2所示。SPI是一個可編程的高速同步串行輸入/輸出接口，提供了一個高速同步串行總線，可用于CPU與外圍設備或其他控制器之間的通信。該接口提供了四個外部引腳：串行時鐘引腳（SPISCLK）、主設備輸入/從機輸出引腳（SPISOMI）、從輸入/主輸出引腳（SPISIMO）及從發送使能引腳（SPISTE）［2］，可根據需要使用其中的2～4條信號線。SPI以主從方式工作， SPISCLK串行時鐘由主設備控制，從設備不能控制該信號。在主設備的時鐘脈沖下，數據從高位到低位依次傳輸，速率可達到幾兆至幾十兆位每秒。