2 主要硬件電路的設(shè)計
2.1 前端信號調(diào)理電路
??? 前端信號調(diào)理電路如圖2所示,。參考速度信號、閥門電壓信號,、模擬踏板信號均為直流信號,，范圍為0～10V，由于DSP的A/D端只能接收0～5V的電平,，因此需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。先將輸入信號進(jìn)行跟隨,，提高輸入阻抗,，再進(jìn)行兩級反相比例放大。將0～10V的輸入電壓轉(zhuǎn)換為0～5V的輸出電壓,，末端的兩個二極管起限幅作用,。

?

2.2 模擬機(jī)輪速度信號電路
　　在實際的剎車過程中，機(jī)輪速度傳感器產(chǎn)生的信號為近似正弦信號" title="正弦信號">正弦信號,，所以利用正弦信號代替機(jī)輪速度信號,。信號發(fā)生電路原理框圖如圖3所示。 AD9850輸出的信號經(jīng)過I/V轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓輸出,，輸出電壓經(jīng)過有效值/直流轉(zhuǎn)換電路輸出交流信號的平均值,該值和I/V轉(zhuǎn)換輸出的信號做減法運算,，得到以0電平為基準(zhǔn)的交流信號。再與直流偏置做加法運算,，得到一個帶直流偏置的正弦信號,。經(jīng)過二階壓控低通濾波后輸出峰峰值為0.6～5V可調(diào)、直流偏置0～5V可調(diào)的正弦信號,，此信號可作為機(jī)輪速度模擬信號,。

?

　　AD9850為美國ADI公司推出的一款DDS集成芯片，8位并行數(shù)據(jù)接口D0～D7或者一位串行數(shù)據(jù)接口D7,，在寫時鐘端W_CLK和頻率升降控制端FR_UD的控制下,，可直接輸入頻率、相位等控制數(shù)據(jù)，最大工作時鐘為125MHz,，最小工作時鐘為1MHz,。內(nèi)有32位累加器、sin/cos表,，集成10位D/A電流型輸出,，采用28腳貼片封裝。
??? AD9850接口電路如圖4所示,，D0～D7口與DSP的數(shù)據(jù)線D0～D7相連,。復(fù)位引腳與DSP的PC0口相接，高電平復(fù)位,，復(fù)位時間不低于40ms,。FR_UD引腳與DSP的PC1腳相接。WCLK1是地址線經(jīng)過可編程邏輯器件GAL16V8或邏輯后產(chǎn)生的片選信號,。Rset連接3.9k?贅的電阻,，設(shè)定最大的輸出電流為10mA。IOUTB端連接24?贅的電阻,，作為電流輸出補償電阻,。

?

2.3 USB通信電路設(shè)計
??? CH375為國內(nèi)自主研發(fā)的新型USB接口芯片。它支持3.3V和5V供電,，支持全速USB設(shè)備接口,，兼容USBV2.0；提供一對主端點和一對輔助端點,，支持控制傳輸,、批量傳輸、中斷傳輸,；具有省事的內(nèi)置固件" title="固件">固件模式和靈活的外部固件模式,。內(nèi)置固件模式下屏蔽了相關(guān)的USB 協(xié)議，自動完成標(biāo)準(zhǔn)的USB 枚舉配置過程,，完全不需要本地端控制器做任何處理,，簡化了單片機(jī)的固件編程； 通用的8 位并行數(shù)據(jù)總線控制簡單,，采用4線控制：讀選通,、寫選通、片選輸入,、中斷輸出,；通用Windows 驅(qū)動程序提供設(shè)備級接口；體積小,，采用SSOP-28 封裝,。
??? 與DSP的接口連接如圖5所示。CH375的8位并行接口直接與DSP的數(shù)據(jù)線低8位相連。/WR 和/RD分別與DSP的WR和RD信號相連,，DSP的地址線A0與CH375的A0端口相連,，作為CH375的命令和數(shù)據(jù)端口的選擇，片選信號是經(jīng)過可編程邏輯器件GAL16V8進(jìn)行與邏輯后產(chǎn)生的片選信號,。電容C4用于CH375內(nèi)部電源節(jié)點退耦,，可選用1000pF～0.01?滋F的獨石或者高頻磁片電容。電容C3和C5構(gòu)成外部電源退耦,。晶體Y1,、電容C1和C2構(gòu)成CH375的時鐘振蕩電路，Y1選用12MHz晶振,，C1和C2選用15pF～30pF的獨石或高頻磁片電容,。中斷端口與DSP的外部中斷1相接，下降沿有效,。

?

3 測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計
? ? 測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括下位機(jī)程序設(shè)計和上位機(jī)用戶平臺的開發(fā),。
3.1下位機(jī)軟件的設(shè)計
　　下位機(jī)程序包括系統(tǒng)初始化、A/D數(shù)據(jù)采集子程序" title="子程序">子程序,、正弦信號發(fā)生子程序和USB中斷服務(wù)子程序,。系統(tǒng)初始化包括DSP寄存器的初始化、AD9850初始化和CH375的初始化,。AD9850初始化包括復(fù)位AD9850和控制字初始化,，先讓PC0口輸出高電平，延時40ms后,，輸出低電平,，完成AD9850復(fù)位,；將控制字0x00寫入AD9850,，定義為并行輸入，初始相位為0,，電源休眠控制,。CH375的初始化先對CH375自檢，判斷CH375是否工作正常,，如果工作正常則進(jìn)入下一步,，否則繼續(xù)等待；將CH375配置為內(nèi)置固件模式,。A/D數(shù)據(jù)采集完成16路模擬量的采集,，采用中值法數(shù)字濾波技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。正弦信號發(fā)生子程序先計算輸出頻率的頻率控制字,，向AD9850中寫入控制字,，再將頻率控制字從低字節(jié)到高字節(jié)分4次通過數(shù)據(jù)線寫入AD9850中。USB數(shù)據(jù)發(fā)送過程為：先向CH375寫入WR_USB_DATA命令，等待USB主機(jī)取走數(shù)據(jù),，然后CH375鎖定當(dāng)前的緩沖區(qū),，防止重復(fù)發(fā)送數(shù)據(jù)，將INT#引腳設(shè)置為低,，進(jìn)入USB中斷服務(wù)子程序,，執(zhí)行GET_STATUS命令獲取中斷狀態(tài)，執(zhí)行WR_USB_DATA命令,，寫入待發(fā)送數(shù)據(jù),。執(zhí)行UNLOCK_USB命令釋放緩沖區(qū)，退出中斷服務(wù)子程序,，等待發(fā)送下一組數(shù)據(jù),。
3.2上位機(jī)用戶平臺的設(shè)計
? ?采用VC++6.0作為上位機(jī)開發(fā)工具，實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示,、保存,、分析等功能。上位機(jī)用戶平臺具有以下特點：①通過波形,、數(shù)值,、指示燈等方式實時顯示數(shù)據(jù)和系統(tǒng)特性；②光標(biāo)讀取數(shù)據(jù)參數(shù),系統(tǒng)可以利用光標(biāo)讀取任意時刻的參數(shù),；③方便的標(biāo)記功能,可以在任意兩點之間進(jìn)行標(biāo)記,計算對應(yīng)波形圖的值,；④對于歷史數(shù)據(jù)可以通過文件形式保存下來。上位機(jī)流程圖如圖6所示,。

?