摘 要： 提出基于OMAP-L138的便攜式設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷儀的設(shè)計(jì)方案。介紹了其軟硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)采集部分的硬件及數(shù)據(jù)采集模塊的軟件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的介紹。利用了ARM核控制處理優(yōu)勢(shì)與DSP核數(shù)字處理能力，實(shí)現(xiàn)低功耗高性能的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞： OMAP; 故障診斷儀; 數(shù)據(jù)采集
工業(yè)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，有效地保證了設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，并在設(shè)備預(yù)知維修中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。為了滿足石化企業(yè)對(duì)于狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的需求，設(shè)計(jì)了一款便攜式綜合性設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷儀器。TI公司推出的OMAPL138雙核處理器，具備強(qiáng)大的復(fù)雜數(shù)據(jù)處理能力和可靠的實(shí)時(shí)性，可以實(shí)現(xiàn)高性能雙通道數(shù)據(jù)采集器和信號(hào)分析，現(xiàn)場(chǎng)顯示FFT頻譜圖、軸心軌跡等功能。
OMAPL138處理器綜合了DSP和ARM兩個(gè)處理器各自在實(shí)時(shí)性和計(jì)算精度上的優(yōu)勢(shì)。DSP進(jìn)行信號(hào)處理任務(wù)，ARM可以運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)及圖形界面，完成波形顯示、存儲(chǔ)及外圍器件的控制。DSP與ARM間的數(shù)據(jù)通信由DSP/BIOS橋來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1 硬件設(shè)計(jì)
1.1 處理器及其外設(shè)電路設(shè)計(jì)
OMAPL138芯片采用C6748內(nèi)核和ARM926EJ-S核，兩個(gè)處理器主頻最高支持到456 MHz。C6748是一個(gè)定點(diǎn)浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器核，它相對(duì)TMS320C6000器件功耗顯著降低，并可實(shí)現(xiàn)代碼兼容。ARM926EJ-S是一個(gè)32 bit精簡(jiǎn)指令集的處理器核，可以執(zhí)行32 bit、16 bit指令集，處理32 bit、16 bit、8 bit數(shù)據(jù)。ARM核有一個(gè)協(xié)處理器CP15，以及8 KB的RAM、64 KB的ROM。接口支持1個(gè)10/100 M以太網(wǎng)接口，DDR2內(nèi)存控制器，1個(gè)EMIFA接口，2套I2C與SPI接口，以及2套McBSP接口等[1]。OMAPL138的硬件連接圖如圖1 所示。
