2．2．3 程控放大电路的组成
    程控放大电路由DAC0832芯片、高精度放大器LM357和反馈电阻组成，受TMS320F2812芯片的控制信号、片选信号控制，如图2所示。DAC0832用作程控放大器，是把DAC0832的参考电压端接输入信号，数字信号输入端接TMS32OF2812芯片的控制信号，互补输出端Iout1和Iout2引脚分别接放大器LM357的反向输入端和同向输入端。DAC0832的互补输出端Ioutl、Iout2均为电流信号，需外接一个放大器实现电流信号到电压信号转换。T型电阻网络的电阻是10 KΩ，接一个阻值为2．55 MΩ反馈电阻R f，就构成一个程控放大器。用该程控放大电路可以实现增益为：20，21，22，…，28-1，从而扩大了被测信号的范围。

    其中：8号引脚Uref是模拟电压输入端，接前置放大器的输出端；CS1和ILEl是来自。DSP芯片的片选与使能信号；XD0～xD7是来自DSP芯片的增益控制信号；DAC0832芯片的Ioutl和Iout2引脚分别接放大器LM357的反向输入端2和同向输入端3；R66为反馈电阻Rf，LLl为放大器输出端。
2．3 滤波电路设计
    有源滤波器不仅体积小，而且输出阻抗和截止频率fc无关，能够前、后级之间相互独立的设计。巴特沃斯低通滤波器具有通频带比较平坦，且下降快等优点。在该系统的滤波器设计中，采用多重反馈型5阶巴特沃斯低通滤波器。
2．4 电压抬升与保护电路设计
    电压抬升电路由一个OP放大器和一个1．5 V的抬压基准构成。OP放大器的同相输入端接一个稳定的1．5 V基准电压，反相输入端接信号输人端，放大器的增益设置为1，这就实现输入信号的电压反相，且抬压1．5 V。保护电路由一个3 V的稳压管和二极管组成，保证经过电路的电压在O～3 V范围内。

3 算法设计与软件流程实现
    TMS320F2812芯片的A/D转换器每次可以采集16路信号，而该采集系统仅有四路输入信号，可以实现简单的过采样，提高采集数据的精度。首先对采集到的信号进行过采样处理，然后计算采集到的信号的幅值，并与设定值做比较以判断调节程控放大器与否，同时把采集到的数据除以其对应的放大增益和进行数字滤波，结果存放在数组中，数组中的数据通过异步串口SCI向上位PC机传输。
3．1 信号幅值检测的算法
    在程控放大器的设计中，对被测信号振幅的检测至关重要，它是实现程控放大的关键。以往的程控放大器，多数是根据被测信号的幅值来调节程控放大器的放大倍数，此方法比较合适于直流信号的检测。交流信号的幅值是变化的，若根据被测信号的幅值调节程控放大器的增益，需要时刻改变程控放大器的增益，这将浪费CPU的很多资源，影响了A/D转换的速度，限制了被测信号的范围，因器件程序的计算和器件的延时也会给测量结果带来很大的误差，不适合做高频信号的采集，而且很难满足实时性要求。一般信号的振幅是基本不变或者变化很慢，若根据信号的振幅调节程控放大器的增益，就不需要时刻调节放大器的增益，从而节约CPU的资源，减小采集带来的误差，提高采集数据的准确度。
    信号幅值的检测是利用正交锁相型放大器的原理实现的[2]，如图3所示。被测信号为x(t)，参考信号为r(t)。

   

   

    在数据采集实验中，通过简单的计算可以得到信号的振幅，并与设定的数值区间做比较，根据比较的结果来调节DAC0832的增益，从而实现放大器根据被测信号的振幅来调节自身的增益，实现信号的自适应放大。
3．2 系统软件实现
    DSP2812的编程工具有C语言和汇编语言两种。采用C语言编程，代码可读性、可移植性强，无需详细了解DSP的硬件就可以上手编程，降低了编程难度。一般应用于实时性要求不是特别高的场合。对于高速实时应用，采用C语言和汇编语言混合编程的方法，能把C语言的优点和汇编语言的高效率有机结合起来。系统流程图如图4所示。