IPC内嵌TMS320F206电表校验的接口实现  2012/3/1

  在进行常规电量测量装置的校验中,作为校验装置,一定要对电压、电流的幅值、频率、相位等进行高精度测量,在校验装置中采用TI公司DSP器件TMS320F206控制A/D转换、数据采集和数字滤波处理,并把滤波处理后的数据传送给微机进行数据的进一步处理,实现了高精度电表校验的要求。 

测量单元的组成及其功能

       测量单元是作为系统的高精度"标准表",要完成对交/直流电压、电流的多个电量测量,测量的精度小于0.05级,测量单元采取插卡式设计,直接插入IPC（工业控制微机）的ISA总线中使用。本单元结构框图如图1所示。

       其中：A/D转换器采用BB公司的ADS7805,这是16-Bit,转换频率可达100KHz,的高精度转换器,芯片有28脚双排直插式或贴片式封装,转换结果16位并行输出,启动转换和读取上次转换的结果可以同时进行,用它完成变换后的电压、电流信号的A/D转换;双口RAM采用CY7133-25,它是一个双边均16位数据位的2KBRAM,两边可以分别对片内的存储单元进行存取,在电路中分别受DSP和IPC的控制,以实现IPC和TMS320F206之间的数据交换;过零比较用LM339,实现对交流v、I的过零检测,用于获取计算频率、相位差等数据的信号。

       DSP采用的是TI公司的16-bit定点DSP TMS320F206,运算速度40MIPS,是一种低功耗器件,采用了改进的哈佛结构,有1条程序总线和3条数据总线,流水线操作,有高度并行32-bit算术逻辑单元、16*16-bit并行硬件乘法器、片内存储器、片内外设和高度专业化的指令集,从而使该芯片速度高、操作灵活。片内资源还有：内部时钟发生器,可以对外接时钟源进行*1、*2、*4和/2来产生CPU时钟;片内有RAM4.5K,Flash32K,能够适合于许多工程应用,特别是32K Flash作为程序存储器,给系统的设计和程序的调试带来很大方便;3个外部中断INT1、INT2、INT;1个同步串口和一个异步串口;1个软件可编程定时器;JTAG扫描仿真接口(IEEE标准),用来实现在线仿真测试;具有4个独立可编程I/O脚（I/O0、I/O1、I/O2、I/O3）,1个输出脚XF和1个输入脚/BIO。

       由于DSP的取指和执行能完全重叠运行,再加上多级流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的DSP指令和快速的指令周期等结构特点,使得其数字处理速度大大提高,这也为DSP和外部电路和器件的接口提出了一些新的要求和问题,在设计DSP应用系统时必须要认真考虑。 

TMS320F20**ISA总线的接口

       考虑到系统数据处理的适时性和相对独立性,TMS320F20**IPC交换数据是通过双口SRAM实现,接口电路如图2所示。

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