dsPIC30F實(shí)現高精度數據采集

為提高數據采集系統的采集精度和轉換速度，設計基于A(yíng)D7862和dstPIC30F6010A的數據采集系統，詳細介紹AD7862和dsPIC30F6010A的特點(diǎn)和性能;并介紹該系統硬件部分和軟件部分，實(shí)踐證明，該系統取得很好的效果。本系統還采用SD卡作為存儲器，實(shí)現數據存儲功能。

引言：

　 本采集系統采用ADI公司生產(chǎn)的12位模數轉換器AD7862，它是一款高速、低功耗、雙核12位模數轉換器。能夠滿(mǎn)足系統對采樣精度和采樣速度的要求?？刂破骷捎?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/dsPIC">dsPIC30F6010A數字信號控制芯片，它是Microchip公司生產(chǎn)的高性能16位數字信號控制器，內核包含一個(gè)DSP引擎，從而能夠顯著(zhù)增強系統的運算和吞吐能力。

　　在某些數據采集系統中，不僅對數據采集系統的精度和實(shí)時(shí)性提出要求，而且要求其具有數據存儲功能，為了實(shí)現存儲功能，本系統使用SD卡。SD卡(Seeure Digital Memory Card)為安全數碼卡，是一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備，它具有存儲容量大，速度快等特點(diǎn)，被廣泛用于便攜式裝置上。

　　1 AD7862簡(jiǎn)介

　　AD7862是一款高速、低功耗、雙核12位模數轉換器(ADC)，采用+5 V單電源供電。該器件內置2個(gè)4μs逐次逼近型ADC、2個(gè)采樣保持放大器、1個(gè)+2.5 V內部基準電壓源和1個(gè)高速并行接口。其內部結構如圖l所示。

　　由于A(yíng)D7862內置2個(gè)ADC和2個(gè)采樣保持放大器，可以對2路模擬輸入信號進(jìn)行同時(shí)采樣和轉換，從而保留這兩個(gè)模擬輸入信號的相對相位信息。這一功能適用在逆變器采集系統中。它共有4個(gè)模擬輸入，分成2個(gè)通道(A和B)，通過(guò)AO輸入選擇通道。每個(gè)通道的2個(gè)輸入(VA1與VA2或VB1與VB2)使用不同的ADC和采樣保持放大器可同時(shí)進(jìn)行采樣和轉換。該器件可接收的模擬輸入范圍為±10 V(AD7862～10)、±2.5 V(AD7862-3)和O～2.5 V(AD7862-2)。本系統采用AD7862-10。模擬輸入均具有過(guò)壓保護，允許輸入電壓分別達到±17 V、±7 V或+7 V而不會(huì )造成損壞。

　　轉換開(kāi)始信號低電平有效，同時(shí)將2個(gè)采樣保持放大器置于保持狀態(tài)，并啟動(dòng)兩個(gè)輸入轉換操作。轉換開(kāi)始后，置BUSY信號為高電平，表示轉換還未結束，當再次回到低電平時(shí)，表示轉換結束，此時(shí)便可讀取2個(gè)通道的轉換結果。實(shí)際應用中，先置為低電平一段時(shí)間，然后檢測BUSY信號，當為低電平時(shí)，就開(kāi)始讀取轉換結果。轉換結束后的第一次讀取操作訪(fǎng)問(wèn)VA1或VB1的結果，而第二次讀取操作訪(fǎng)問(wèn)VA2或VB2的結果，具體取決于多路復用器選擇AO是低電平還是高電平。AO為低電平時(shí)，讀取VA1或VA2;A0為高電平時(shí)，讀取VB2或VB2。該器件的時(shí)序如圖2所示。

　　2 dsPIC30F6010A簡(jiǎn)介

　　16位dsPIC30F6010A數字信號控制器是16位處理器系列。它是dsPIC30F電機控制和電源轉換系列，用于支持電機控制應用，也適用于不間斷電源、逆變器、開(kāi)關(guān)電源及相關(guān)設備。

　　內部有144 KB片上閃存程序空間，8 KB片上數據RAM，4 KB非易失性數據EEPROM：工作速度最高可達30MI/s;5個(gè)16位定時(shí)器/計數器;可選擇將16位定時(shí)器配對組成32位定時(shí)器模塊;16位捕捉輸入功能;8個(gè)PWM輸出通道：具有互補或獨立輸出模式、邊沿對齊模式和中心對齊模式，4個(gè)占空比發(fā)生器、互補模式的死區時(shí)間控制：2個(gè)UART、2個(gè)SPI、1個(gè)I2C總線(xiàn)和2個(gè)CAN總線(xiàn)：最大I/O引腳數為68個(gè)。

　　dsPIC30F601OA處理器采用改進(jìn)的哈佛架構，具有獨立的程序和數據存儲器總線(xiàn)。在執行訪(fǎng)問(wèn)數據RAM當前指令的同時(shí)可從程序存儲器中預取下一條指令，這就加快了處理速度。數據空間為64 KB，大多數指令將其看作一個(gè)線(xiàn)性地址空間。當使用某些DSP指令，如DSP乘法指令時(shí)，該存儲空間被分成2塊，分別稱(chēng)為X和Y數據空間。因此，這些DSP指令支持雙操作數讀操作，即，同一條指令可同時(shí)從X存儲空間和Y存儲空間中取數據。