基于DSP及FPGA的水下目标定位系统数字信号处理模块设计 3 分辨率, 信号, 转换器, 接口, 动态

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1．2．3 模数及数模转换器
模数及数模转换器的选择需同时考虑转换频率和分辨率。因此根据系统对输入模拟信号的精度要求，选择分辨率为16位的AD7665作为系统的模数(A／D)转换器。AD7665的最高采样频率可达570 kS／s，而且其允许的输范围为±10 V。满足系统的动态范围；其数字输出可采用串行或并行接口方式，便于与DSP或FPGA接口。
根据系统对输出模拟信号的精度要求，选用18位的AD5545作为系统的数模转换器(D／A)。AD5545是电流型输出型的双路D／A转换器。由于AD5545采用串行接口方式接收控制器的数据，因此AD5545的几何尺寸极小，便于高度集成。
1. 2. 4 存储器
作为一个可以独立运行的系统，总需要一定容量的非易失性存储器，用于存储系统的指令代码和缺省的系统参数，因此本模块采用闪存(FLASH存储器)AMD29LV256M进行系统的非易失存储器设计。AM29LV256M的容量为256 MBit，可以方便地构成16 Mx16-Bit或者32 Mx8-Bit的存储器，满足代码的固化需求。另外由于采用LCD液晶屏作为系统的显示器，而现有的LCD显示器没有显示缓存，同时为了增加系统的通用性和灵活性，便于进行大数据量的数据处理，系统需设计大容量的静态存储器(SRAM)。本模块选用CY7C1061AV33进行系统的外部存储器扩展。CY 7C1061AV33容量1 M×16-Bit，访问速度快。
1．3 系统的硬件电路设计
为了便于扩展，本模块的设计分3大部分进行：模块的供电、DSP最小系统以及以FPGA为核心的各种接口。
模块的供电采用LM2676-ADJ、TPS79501、LT1584CT3．3，将输入的12 V转换成DSP和FPGA所需要的5、3．3、1．6、1．2 V，并通过控制电源芯片的使能靖实现DSP的上电顺序。
DSP最小系统设计主要包括复位电路、时钟电路、调试接口等，其中复位电路采用Max706结合相应的外部器件实现上电复位、手动复位、看门狗复位、DSP内核电源电压过低复位、通过上位机复位等；时钟电路的设计结合DSP或者FPGA的片内PLL、采用高精度、高稳定度的外部有源晶振实现，并尽量降低外部晶振的频率，模块中的晶振频率为20MHz。而调试接口的设计由于需要经常插拔调试接口，因此主要考虑抗静电因素，通过在每根信号线上并联瞬态电压抑制器(TVS)实现；另外，为了进行较远距离的调试，进行了调试接口的再驱动及缓冲。