基于TMS320VC5409的水声通信Modem设计与实现

文章摘要：1．6 功放模块 系统信号放大电路分为两路：D／A→信号放大→换能器；换能器→信号放大→A／D。两路信号放大电路的原理和组成结构采用相同模式，都采用两级级联放大：第一级选择TLC2652M作小信号放大；第二级由运放OP07构成，实现功率放大及滤波。调整电路中的电阻、电容参数，以实现两路信号放大的需求。 由TLC2652M构成的放大电路，理论上闭环放大倍数约为100倍；低通截止频率f=33．86 kHz。 由运放OP07构成的放大电路，理论上放大倍数为30倍，低通截止频率f=24．11 kHz。1．7 换能器 根据系统对换能器的指向性要求、电声特性以及工作条件等要求，直接

基于TMS320VC5409的水声通信Modem设计与实现,标签：电路设计,http://www.88dzw.com
1．6 功放模块
    系统信号放大电路分为两路：D／A→信号放大→换能器；换能器→信号放大→A／D。两路信号放大电路的原理和组成结构采用相同模式，都采用两级级联放大：第一级选择TLC2652M作小信号放大；第二级由运放OP07构成，实现功率放大及滤波。调整电路中的电阻、电容参数，以实现两路信号放大的需求。
    由TLC2652M构成的放大电路，理论上闭环放大倍数约为100倍；低通截止频率f=33．86 kHz。
    由运放OP07构成的放大电路，理论上放大倍数为30倍，低通截止频率f=24．11 kHz。
1．7 换能器
    根据系统对换能器的指向性要求、电声特性以及工作条件等要求，直接生产专用换能器。

2 软件系统构成
    软件主要由CH375计算机端口和DSP端口编程及初始化、5409初始化、McBSP0初始化以及对AD73311L的初始化等程序模块组成。初始化流程图如图5所示。

    USB数据传输模块的主要程序包括两部分：计算机端口软件编程和DSP端口软件编程。
计算机端，使用VC作为计算机端应用软件的开发平台，利用CH375器件中DLL提供的API函数对其进行操作。本地端，5409采用C语言编程，编写内置固件程序的基本框架如下：
   
    5409的初始化程序是完成DSP堆栈、CPU时钟及其他各个工作寄存器的初试值设置，以满足系统工作要求。

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    McBSP0初始化程序是设置McBSP0口的工作状态，使它运行于系统所需的工作模式。系统要求McBSP工作于从SPI模式、采用外部时钟和字宽为16 b等工作条件。接收、发送时钟和帧同步信号都由AD73311L提供。接收和发送数据每帧一字，每字16 b，都没有延时。程序设计框架如下：

    AD73311L有六种工作模式：程序模式、数据模式、程序／数据混合模式、模拟环路模式、数字环路模式和功能检测循环模式。前三种是正常的工作模式，后三种是调试模式，仅在调试时使用。
    AD73311L共有六个内部控制寄存器，5409对六个控制寄存器的写入顺序为：CRB，CRC，CRD，CRE，CRF，CRA。AD73311L的初始化程序如下：

3 结语
    水声通信Modem以5409为核心，通过芯片CH375实现与PC机的USB通信，利用McBSPO与芯片AD73311L组成SPI串行通信方式，再进行信号放大以及电声信号转换，实现水下通信。经实际验证，该系统的传输速度快，易用、可扩展、快速、传输可靠等优点，它的研制成功为海洋事业的发展提供很好的应用前景。

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1．2 接口模块
    系统USB接口的主控芯片采用CH375，完成USB协议和并行I／O协议转换，使该无线数据传输单元以即插即用方式直接与PC机通信。USB接口模块的硬件电路图如图2所示。

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