论文总字数：15999字

摘 要

随着世界进入21世纪，计算机技术的发展日新月异。计算机在生活和科研等各个领域所发挥的作用越来越大。特别是近几年来，各种数字芯片越来越多的被人所应用，尤其以数字信号处理芯片最为突出。

此次毕业设计是以TI公司研发制造的DSP TMS320F2812为研究对象，在ccs软件环境下，使用C语言进行编程，通过SEU-I实验开发板，对目标终端SEUT-2炉温控制实验装置进行控制，达到对其炉温解耦的控制的目的。

论文研究了本科自动化专业中基于TMS320F2812进行控制系统综合设计的方法。在分析研究DSP TMS320F2812芯片的基本原理的基础上完成开发板线路的连接以及控制程序的调试，以实现目标温度的范围控制和调节。

关键词：DSP；TMS320F2812；炉温解耦；前馈解耦；对角线解耦

DSP-based computer network decoupling control system for furnace temperature - Client

Abstract

As the world enters the 21st century, the rapid development of computer technology. The role of computers in all spheres of life and the role played by scientific research is growing. Especially in recent years, more and more of a variety of digital chip being applied, particularly in the digital signal processing chip is most prominent.

The graduation project is developed and manufactured by TI"s DSP TMS320F2812 as the research object in ccs software environment, using the C programming language, by SEU-I experimental development board, the target terminal SEUT-2 experimental temperature control means controls , to control its furnace temperature decoupling purposes.

Undergraduate thesis a method based on TMS320F2812 professional automation control system integrated design. Finished debugging board circuit connections, and control program in the analysis of the basic principles of DSP TMS320F2812 chip on the basis to achieve the target temperature range of control and regulation.

Key words: DSP; TMS320F2812; furnace temperature decoupling; feedforward decoupling; diagonal decoupling

目录

摘 要 1

Abstract 2

第一章 引 言 4

1.1 引言 4

1.2 课题任务综述 4

第二章 数字信号处理器（DSP） 5

2.1 数字信号处理器（DSP）简介 5

2.2 数字信号处理器（DSP）的发展 5

2.3 数字信号处理器 (DSP)的特点 6

2.4 数字信号处理器（DSP）的选型 6

2.5 TI公司数字信号处理器的比较 6

第三章 TMS320X28x原理及CCS开发环境 7

3.1 TMS320x28x简介 7

3.2 TMS320F2812原理 9

3.2.1 概述 9

3.2.2 主要特点 10

3.2.3 TMS320F281x的CPU结构 10

3.3 CCS环境和程序语言 11

3.3.1 CCS概述 11

3.3.2 CCS开发流程 11

3.3.3 CCS的使用以及一些注意事项 12

3.3.4 CCS集成开发环境 12

3.3.5 程序开发 13

第四章 炉温解耦控制 19

4.1 炉温解耦控制系统简介 19

4.1.1电加热炉装置结构 19

4.2模块设计 20

4.2.1前馈解耦模块设计 20

4.2.2对角线解耦模块设计 22

4.3测试分析 25

4.3.1软件操作界面 25

4.3.2前馈调节测试 26

4.3.3对角线解耦 27

4.4 测试小结 27

第五章 总结 28

致谢 29

参考文献 30

第一章 引 言

1.1 引言

随着数字信号处理器的飞速发展，数字控制系统已渐渐变得不可或缺，成为生产生活中重要的一部分，占据着主导地位。数字信号处理器可以使生产商完美的解决客户所需要实现的任何功能，只因其强大的处理功能，往往有着非常好的效果。DSP的迅速发展，已经被广泛应用于控制、通信以及图像处理等领域。其软件开发和硬件设计也变的相对独立，DSP则是数字信号处理的核心，其硬件系统也具有灵活的可编程性。

32位的TMS320x28xx在所有DSP系列中性能最高，它可以在很短的一个周期里完成2个16X16的乘法、累加运算，对64位的数据进行处理，所以能更精确的对目标任务进行整合。28xx系列有着8级的访问存储器保护机制，在快速运行时，流水线使它只用一些存储容量比较一般的存储器就够了。在执行任务指令时，系统实现所用的时间也大大降低了，使28xx的性能进一步提升。TMS320x28xx这一系列的DSP包括了事件管理器、eCAN总线、看门狗、 时钟模块、IO、中断接口、集成电路等模块，从而能更便捷的对系统进行设计处理。

1.2 课题任务综述

本次毕业设计所采用的DPS芯片是美国德州仪器公司（TI）所生产制造的TMS320F2812处理器芯片。本次设计需要了解TMS320F2812芯片内部功能模块以及各个功能模块的基本原理。结合控制领域的应用详细了解各功能模块的使用。并运用CCS编译工具，利用C语言和汇编语言进行编程。并使用基于我院开发的SEUDSP-1型数字信号处理实验装置，开发用DSP芯片控制温度的实验设计。主要内容有：

1. 学习研究DSP TMS320F2812的基本架构、工作方式；
2. 学习基于我院设计的SEUT-2炉温控制实验装置的工作原理和控制方法；
3. 搭建温度控制的硬件控制平台；
4. 研究CCS软件的使用方法，学习并使用这个开发环境进行编程；
5. 掌握炉温解耦控制的精髓，并能够熟练使用；
6. 编写炉温控制系统软件，对炉温控制实验装置进行实时控。

第二章 数字信号处理器（DSP）

2.1 数字信号处理器（DSP）简介

数字信号处理器简称DSP，它能高效的处理由模拟信号转化成的数字信号，且因为其改进过的哈佛结构，包含运算处理等硬件，使得处理信号的速度比一般的CPU有着明显的提高。在这个DSP越来越重要的时代，它已经成了通信、计算机，电子产品和控制等领域的基本器件，越来越多的融入了当今的数字化时代。

2.2 数字信号处理器（DSP）的发展

DSP的发展主要从20世纪70年代开始，然后到了80年代开始普及，最后到了90年代时迅猛发展。在DSP出现之前，通过微处理器（MPU）才能对数字信号进行处理。但MPU的处理速度并不理想，而此时的DSP只是运用于军事、航空航天等高端领域。到了20世纪70年代起，DSP的经典理论和基本算法才被人慢慢发现。

1982年，第一枚DSP芯片诞生，虽然损耗较多且尺寸过大，但在运算速度上比原先的MPU提升了好多，因此在很多方面都被广泛运用，使得DSP系统的应用由大到小有了很大进步。随着DSP技术的飞速发展，第二代第三代相继问世，而其运算速度和存储空间也成倍成倍增加，其涉及的领域也更加的广泛。

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