TMS320C6713基于DSP的数据采集程序设计(6)
课题来源
在工业中，由于各种原因会对零件产生损伤。这些损伤随着使用将生长成为微裂纹，微裂纹逐渐扩展成为宏观裂纹并导致破坏零件。尤其在核反应堆和航空发动机中，其大多数零件均在高温、高压或者强热冲击的环境中工作的。所受载荷复杂，使用环境恶劣，故障发生频率高，造成的后果不堪设想。
伴着经济的快速发展,钢材作为经济建设的基础材料,需求量越来越大,产量也逐年递增。钢板作为钢材的主要型材之一,其质量的重要性不言而喻。钢板的表面质量是钢板最为重要的质量因素之一,其优劣直接影响到最终产品的质量与性能。然而,在生产加工过程中,由于原材料、轧制设备和工艺等原因,导致钢板表面出现结疤、裂纹、辊印、刮伤、针眼、磷皮、孔洞、麻点等不同类型的缺陷。这些缺陷不仅影响产品的外观,而且降低了产品的抗腐蚀性、耐磨性和疲劳强度等性能。如何在生产过程中实时检测钢板的表面缺陷,从而控制和提高钢板的表面质量,一直是钢铁生产、加工企业非常关注的问题。
本课题的意义在于对产品的表面裂纹进行数据采集，为下一步的数据分析做准备。
基于TMS320C6713的数据采集
本程序用到的DSP仪器是合众达公司的6713DSP实验箱。是一套可以满足大学本科、研究生和教师科研工作的综合实验设备。SEED-DTK是合众达公司在总结以往产品的基础上，以独特的双DSP结构、强大的DSP主板功能、丰富的外围实验电路、精心设计的实验程序、精湛的产品工艺形成的高性能产品。
采样定理
在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fs.max大于信号中最高频率fmax的2倍时 (fs.max>=2fmax)，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息，一般实际应用中保证采样频率为信号最高频率的5～10倍；采样定理又称奈奎斯特定理。1924年奈奎斯特(Nyquist)就推导出在理想低通信道的最高码元传输速率的公式:理想低通信道的最高码元传输速率B=2W Baud采样定理理想信道的极限信息速率（信道容量）C= B * log_2N ( bps )采样过程所应遵循的规律，又称取样定理、抽样定理。采样定理说明采样频率与信号频谱之间的关系，是连续信号离散化的基本依据。采样定理是1928年由美国电信工程师H.奈奎斯特首先提出来的，因此称为奈奎斯特采样定理。1933年由苏联工程师科捷利尼科夫首次用公式严格地表述这一定理，因此在苏联文献中称为科捷利尼科夫采样定理。1948年信息论的创始人C.E.香农对这一定理加以明确地说明并正式作为定理引用，因此在许多文献中又称为香农采样定理。采样定理有许多表述形式，但最基本的表述方式是时域采样定理和频域采样定理。采样定理在数字式遥测系统、时分制遥测系统、信息处理、数字通信和采样控制理论等领域得到广泛的应用。
TMS320C6713
SEED-DTK_FPD实验箱由以下几部分构成：见图2.1
图2.1 SEED-DTK_FPD的原理框
SEED-DEC6713 实验箱DSP基本系统
高性能的32-位浮点DSP（TMS320C6713）：主频可达300MHz，处理性能高达2400MIPS；SDRAM：2M×32-位（可扩展至4M×32位）;Flash：256K×16-位（可扩展至1M×16位）;提供看门狗电路、电源监视、上电复位、手动复位;2路编程可选的RS232/RS422/RS485;AC97标准的Audio音频接口;2路McASP
SEED-MMI5402 实验箱人机接口模块
处理器为 TMS320C5402 DSP;SRAM：64K×16-位（可扩展至256K×16位）;Flash：256K×16-位（用于存放二级标准汉字库及驻留实验程序）;提供看门狗电路、电源监视、上电复位、手动复位;1路RS232接口;1路12位10μS建立时间±10V输出D/A，可扩充至17路;19键薄膜键盘;240×128大屏幕液晶显示