CCD物體重量實時動態監測的研究
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信號經過預處理后，還不能被DSP所接受。需要把信號進行A/D數據轉換，在A/D轉換時采用TI公司的A/D芯片TLC5510,它是一種高速A/D轉換器。A/D轉換是在DSP的控制下進行的。TLC5510的工作特點是：當采樣時鐘為高電平時，A/D轉換器處于跟蹤狀態；時鐘下降沿時，輸入信號被保持，A/D轉換器進入轉換狀態，轉換數據延遲2.5個時鐘周期后在時鐘上升沿輸出。這樣對于A/D采樣，每一個時鐘到來時就會有采樣數據輸出。因此TLC5510除了數據線外，就包含一個輸出允許（
）接口信號。對于一個數據采樣系統關鍵的是地址產生電路和采樣時鐘產生電路，傳統的采樣大多是借助于邏輯芯片來分別實現這兩部分電路。而這里引入軟件采樣的概念，即利用軟件編程的方法來分別產生A/D采樣所需的時鐘脈沖和地址信號。控制采樣的指令如下： 本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/195652.htmRPT 每行采樣點數
WRITA Smem
本系統采用TMS320C5409為核心的數據處理系統。TMS320C5409是16bit定點DSP，它使用改進的哈佛結構，具有專用的硬件邏輯的CPU、片內存儲器、片內外圍設備以及一個高度專業化的指令集。在運算過程中，DSP以中斷方式讀取A/D采樣結果。整個系統是CCD傳感器光采樣與A/D數據采集、DSP數據處理三級流水線結構。所采用的CCD有效光敏元數為2048，驅動時鐘選為1MHz，CCD光積分周期T至少需要2。084ms。CCD是串行輸出，DSP是成組使用數據，所以要設置數據緩沖區存放AD采樣數據。數據存儲器中要劃出兩塊緩沖區分別進行數據采樣與處理，緩沖區的切換通過軟件實現，即當其中一塊進行AD采樣，同時另一塊對前一時刻的AD轉換數據進行數據處理。
四、數據處理
在數據處理中，CCD傳感器分奇偶場輸出電信號，首先將它存到先入先出（FIFO）緩沖器，DSP從FIFO中取數字信號時，就可以實現數據的實時處理。一個目標通常覆蓋了連續幾行上的像元，每個目標在覆蓋行上的起始位置和連續幾個像元處的強度值已存在FIFO中。實時算法每次只需FIFO中連續兩行的目標信號，比較當前行和前一行上目標起始位置和終止位置，即可確定一個目標的構成是剛開始還是在繼續或是已完成，直到所有行數據處理完畢，這樣所有目標像點的坐標就計算出來了。算法流程圖如圖3所示。它們的重心坐標公式如下：
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Xc，Yc為二維重心坐標；Xi，Yi為第i個像元的序號；Vi為第i個像元對應的信號幅值。
DSP采用重心算法對目標位置y′進行計算時，AD采樣選用8bit的AD芯片，系統檢測精度可達到1μm以下。可見系統誤差非常小，測量很準確。
五、總結
本系統硬件簡單，功能強大，接口方便。高速的A/D轉換器的采樣速率也很容易用軟件來控制，DSP系統運行速度高、編程很靈活、穩定性好、可重復性好、集成也方便，特別是所采用的重心算法，具有算法簡單，運算速度快等優點。本系統不僅可以應用于測量橋梁載重，而且還可應用于測量運動物體（煤車、火車等），具有較高的測量精度和實時性。
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