2．2 控制及传输电路
    控制及传输电路以超低功耗的MSP430F149单片机为核心，实现参数设置、数据采集、数据传输、显示等功能。MSP430F149内部集成的12位A／D实现了高精度的实时数据采集，丰富的外部接口实现了键盘的操作、HPI模拟时序、LCD显示及对外通信的功能。这种强大的控制功能是DSF呒法替代的。
2．3 数字信号处理电路
    数字信号处理电路以DSP为核心，MSP430为辅助的电路，DSP选用 TMS320C5416(简称5416)，它是一个工作灵活、高速、低功耗的16位定点通用DSP芯片，操作速率可达160MIPS，能够完全满足系统大计算量和实时性的要求。DSP的数据来源于单片机的12位A／D采集到的数据，DSP与单片机之间通过主机接口(HPI)进行高速通信，当DSP接收到了涡街信号的数据后，采用基于DFT的频率估计法对信号进行数字信号处理，处理后的结果再传回单片机。DSP与单片机的HPI接口电路的连接示意图如图2所示。

    将HPI接口应用到DSP的Bootloader中，即把DSP的程序存放在单片机的Flash里(DSP中没有程序存储器)，在系统启动时，将程序通过 HPI口以Bootloader的方式从单片机写到DSP的RAM中去，启动DSP，使DSP开始正常的信号处理，这样节省了一片用于为DSP存放程序的 FlashROM；DSP通过单片机的12位A／D采集数据，即单片机用自身的12位A／D采集数据，然后通过HPI接口把数据传输到DSP的RAM中， DSP再进行数据处理，处理后的结果再传回到单片机，从而节省了一片A／D，也降低了功耗。
2．4 PROFIBO-DP通信接口电路
    MSP430F149是无外扩总线的微控制器，当它与SPC3接口时，可以以Intel模式分配部分I／O口作为SPC3的地址、数据及控制总线接口，其接口时序通过编程用软件实现。MAP430F149与SPC3之间的连接如图3所示。

    MAP430F149作为处理器单元管理通信事务，SPC3协议芯片则完成数据的转换和收发功能。SPC3在选用Intel芯片模式并工作于同步模式时，内部地址锁存器和解码电路工作，所以CPU的低8位地址线不经过573锁存器直接与SPC3连接(低8位地址线与8位数据线分时共用传输线)，P4口作为 A／DBUS复用。CPU的高8位地址线直接与SPC3的AB0～AB7相连，且必须为00000XXX(X表示0、1信号都行)。在此将SPC3的 AB3~AB10接地，AB0~AB2接单片机的P1．6、P1．4、P1．5，作为AB8~AB10地址线。此时片选信号输入引脚XCS不起作用，接高电平；地址锁存信号ALE起作用，接处理器P1．7。CPU与SPC3通过SPC3的双口RAM交换数据，SPC3的双口RAM应在CPU地址空间统一分配地址，CPU把这片RAM当作自己的外部RAM。
    由于MSP430F149采用低电源电压3．3 V供电，而SPC3采用5 V供电，在硬件设计中要考虑3．3 V逻辑系统和5 V逻辑系统共存。为避免元器件的损坏和数据的丢失，此处采用两片专用的SN74LVCC4245A电平转换芯片，它是一个8位宽度的双向I／O电平转换器；中断信号X／INT采用简单电阻分压的方法接P1．0。

    SPC3与收发器连接时用于串行通信的四个引脚分别为XCTS、RTS、TXD和RXD。XCTS是SPC3的清除发送输入信号引脚，表示允许SPC3发送数据，低电平有效，这里始终接低电平。RTS为SPC3请求发送信号接收发器的输出使能端。RXD和TXD分别为串行接收和发送端口。为提高系统的抗干扰性，SPC3内部线路必须与物理接口在电气上隔离，此处采用速率可达25 Mb／s的HCPL7721高速光耦，收发器采用sN75ALS176，足以满足本系统的应用。