基于 DSP和單片機(jī)的電源實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)
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時(shí)間：2012-03-11
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
CAN總線具有通信速率高、可靠性高、連接方便和性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn)。CAN接口由獨(dú)立控制器SJA1000和CAN控制器接口82C250組成，在這兩者之間接6N137高速光耦，用DC-DC變換器隔離電源，提高抗干擾能力。
3.3 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路
系統(tǒng)選用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS12887，它是目前主流芯片。
3.4 雙口RAM器件
系統(tǒng)選用了IDT公司的高速2K×16 位的雙口RAM產(chǎn)品 IDT7133，其最高速度可以達(dá)到20ns?？刂凭€和I/O線是完全獨(dú)立的兩個(gè)接口，可以對(duì)兩個(gè)端口進(jìn)行完全異步的讀寫操作。當(dāng)兩個(gè)接口同時(shí)對(duì)存儲(chǔ)器的同一單元進(jìn)行操作時(shí)，IDT7133的忙邏輯BUSY將會(huì)有硬件指示。
3.5 DSP處理器
DSP是整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的核心器件。我們采用了TI公司的TMS320VC5402。它工作速率可達(dá)100MIPS，具有先進(jìn)的多總線結(jié)構(gòu)（1條程序總線、3條數(shù)據(jù)總線、4條地址總線），內(nèi)置4K×16bitROM和16K×16bitRAM。C5402具有高性能、低功耗和低價(jià)格等特點(diǎn)。圖3 所示為DSP的地址總線與數(shù)據(jù)總線布局。
C5402采用3.3V和1.8V電源供電，其中I/O采用3.3V供電，芯片的核采用1.8V供電。而實(shí)際常用的只有5V電源，所以選用了TPS767D301電源轉(zhuǎn)換芯片，可由5V轉(zhuǎn)化為3.3V和1.8V。
外部存儲(chǔ)器是DSP系統(tǒng)中最主要的部件之一。系統(tǒng)選用AM29LV400B（256K×16bit）作為 FLASH MEMORY，它存取速度快，最高可達(dá)到55ns；讀寫壽命長(zhǎng)，可重復(fù)10萬(wàn)次。同時(shí)選用CY7C1021（64K×16bit）作SRAM，它是采用CMOS工藝制成，訪問(wèn)速度可達(dá)12ns。
同時(shí)，由于DSP的地址總線與數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動(dòng)能力是有限的，當(dāng)負(fù)載比較大時(shí)，需要對(duì)它的負(fù)載能力進(jìn)行擴(kuò)展，以保證系統(tǒng)能穩(wěn)定工作。并且DSP的輸入、輸出口也有限，往往需要進(jìn)行擴(kuò)展。所以，我們選用SN74LVTH16244和SN74LVTH16245作總線驅(qū)動(dòng)和隔離。
電源的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)A/D芯片MAX125（8通道14位帶并行輸出）轉(zhuǎn)換后，變成數(shù)字信號(hào)送入C5402內(nèi)進(jìn)行傅里葉變換，計(jì)算信號(hào)的頻譜。
4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的軟件主要包含單片機(jī)80C196和DSP兩大部分，采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程。單片機(jī)MCU與DSP之間通過(guò)雙口RAM交換數(shù)據(jù)。MCU軟件主要是系統(tǒng)I/O、與DSP通信、LCD顯示驅(qū)動(dòng)、鍵盤掃描、時(shí)鐘日歷等程序。
DSP軟件主要包含科學(xué)計(jì)算程序、數(shù)據(jù)采集程序、FLASH管理、與MCU通信等。
5 結(jié)論
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,根據(jù)本文內(nèi)容設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的電源動(dòng)態(tài)參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)，在實(shí)際運(yùn)用中是可行有效的。
參考文獻(xiàn)
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評(píng)論