MCF5282微處理器在電力控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　
FM18L08是采用先進(jìn)的鐵電技術(shù)制造的32 KB非易失性鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器FRAM，其數(shù)據(jù)掉電后可以保存10年之久。它的高速寫操作以及擦寫次數(shù)多使得它比其他非易失性存儲(chǔ)器具有更高的優(yōu)勢。FMl8L08與MCF5282的連接如圖3所示，2片F(xiàn)Ml8L08采用并聯(lián)的方式構(gòu)成32 K×16位的存儲(chǔ)器．它可以進(jìn)行8位和16位的數(shù)據(jù)操作。MCF5282片內(nèi)已有64 KB的隨機(jī)存儲(chǔ)器，足以存放嵌入式系統(tǒng)中軟件處理的各種數(shù)據(jù)，擴(kuò)展FMl8L08的主要目的是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄波和動(dòng)作參數(shù)的存放。
　　
MCF5282中有8路10位隊(duì)列式A／D轉(zhuǎn)換器模塊(QAE)C)，但其路數(shù)和精度均達(dá)不到要求，因此采用了2片美信公司的16選1模擬電子開關(guān)芯片MAX306與AD976A構(gòu)成31路16位、信號(hào)范圍為土10 V的數(shù)據(jù)采集電路。

AD3976A是ADI公司生產(chǎn)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其分辨率為16位，最高采樣速率可達(dá)200 ksps，它是采用電荷重分布技術(shù)的逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)逼近型ADC簡單，且不再需要完整的模數(shù)轉(zhuǎn)換器作為核心。由于電容網(wǎng)絡(luò)直接使用電荷作為轉(zhuǎn)換參量，而且這些電容已經(jīng)達(dá)到了采樣電容的作用，因而不必另加采樣保持器，從而大大簡化了前置電路。在濾波電路中，交、直流信號(hào)分別采用傳統(tǒng)的RC和RLC濾波電路進(jìn)行濾波。
　　
2.2.3開關(guān)量輸入輸出電路
　　
MCF5282主模板設(shè)計(jì)了34路的開關(guān)量信號(hào)輸入和17路開關(guān)量輸出信號(hào)。每一路開關(guān)量輸入均通過光隔芯片TLP521，再到達(dá)MCF5282的I／O端口?？刂栖浖蒑CF5282的I／0口送出輸出信號(hào)，經(jīng)過74LVXC3245和ULN2004兩級(jí)驅(qū)動(dòng)器，控制輸出模板中的繼電器，如圖4所示。

　　
2.2.4 通信電路
　　
根據(jù)MCF5282微處理器的通信端口，設(shè)計(jì)了以太網(wǎng)、CAN、RS一232和RS—485通信的外圍電路，構(gòu)成多種通信方式與上位機(jī)系統(tǒng)和管理模板進(jìn)行信息交流。CAN、RS一232和RS一485通信的收發(fā)器分別使用PCA82C250、MAX3232和MAX485，為了提高通信質(zhì)量，中間用光電隔離器件6N137進(jìn)行隔離。為了滿足高端用戶的需要，設(shè)計(jì)有以太網(wǎng)通信，外圍驅(qū)動(dòng)芯片選用VT6103芯片。
　　
2.2.5 串行時(shí)鐘和E2PROM電路
　　
筆者選擇1片I2C總線接口的時(shí)鐘芯片PCF8563和1片I2C總線接口存儲(chǔ)器芯片24LC256，它們都掛接在MCF5282微處理器的12C總線上，如圖5所示。PCF8563是Phlips公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，具有功耗低、精度高的特點(diǎn)，使嵌入式系統(tǒng)的硬件主模板有長時(shí)期穩(wěn)定的時(shí)間信號(hào)。24LC256是一個(gè)256。KB的串行E2PROM，可用電擦除，主要作用是存放嵌入式系統(tǒng)的軟件在運(yùn)行過程中所需要的重要參數(shù)，例如保護(hù)定值等。