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双核涡街流量计系统包括哪些部分

发表时间:2019-10-16
针对涡街在低流速测量方面存在的问题,研发了一套基于双核技术的数字涡街流量计信号处理系统。信号处理采用松弛陷波周期图法,可以有效地克服低流速下涡街分辨率下降的问题。DSP与单片机相结合的双核技术的采用,集单片机的强大控制功能、DSP强大的计算能力及其低功耗特性于体,构建了一套低功耗数字涡街信号处理系统,很好地解决了涡街流量计的测量问题。
 
 
1.系统组成
系统基本结构如图1所示,整个系统主要分为三大部分:模拟信号预处理电路、控制及信号远传电路(以MSP430为核心)和数字信号处理电路(以DSP为核心)。
系统的整体设计从抗干扰和低功耗两个角度出发。在解决抗干扰问题上,越来越多的设计者采用了数字信号处理的方法,以DSP为核心的单一处理器的数字涡街,从设计的角度看,这种单处理器需要同时完成控制外围电路和大量计算的任务,但是绝大多数嵌人式应用的微处理器都是单线程工作的,且DSP控制功能不够强大,这导
致系统很容易由于中断过多而造成流程上的冲突,而使系统的实时性和可靠性大打折扣;同时DSP本身集成的功能模块较少,需要外扩大量外围设备,因此以基于单片机和DSP相结合的双核技术来解决这一问题。
在解决低功耗的要求上,从两方面解决这个问题,一方面尽量降低独立元件的功耗;一方面尽量减少器件个数。选用的DSP和单片机都是同类产品中国足球协会超级联赛低功耗型号,系统的外围芯片均为低功耗器件;同时系统设计中通过充分利用MSP430单片机的高集成度和DSP的HPI接口的强大功能,省去了需要外接的12位MD和用于存放DSP程序的Flash ROM。这样,以DSP与MSP430相结合的双核技术的采用,集合了MSP430强大的控制功能(12位AD、现场显示、数据远传、参数设置、通讯等功能)、DSP的强大的数据处理能力(处理能力160MIPS)及它们的超低功耗特性于一体。
 
2.结语
结果表明,DSP与MSP430相结合的双核式低功耗数字涡街流量计可以有效地扩大涡街流量计的量程比,滤除各种现场的随机噪声及干扰,特别是对强脉冲干扰有着很好的效果。双核技术的采用,使系统运行的实时性和稳定性大大增强。该系统具有很好的应用前景。
 

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