基于 DSP和單片機的電源實(shí)時(shí)信號處理系統
CAN總線(xiàn)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,其最高速度可以達到20ns??刂凭€(xiàn)和I/O線(xiàn)是完全獨立的兩個(gè)接口,可以對兩個(gè)端口進(jìn)行完全異步的讀寫(xiě)操作。當兩個(gè)接口同時(shí)對存儲器的同一單元進(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)系統數據處理的核心器件。我們采用了TI公司的TMS320VC5402。它工作速率可達100MIPS,具有先進(jìn)的多總線(xiàn)結構(1條程序總線(xiàn)、3條數據總線(xiàn)、4條地址總線(xiàn)),內置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(xiàn)與數據總線(xiàn)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電源轉換芯片,可由5V轉化為3.3V和1.8V。
外部存儲器是DSP系統中最主要的部件之一。系統選用AM29LV400B(256K×16bit)作為 FLASH MEMORY,它存取速度快,最高可達到55ns;讀寫(xiě)壽命長(cháng),可重復10萬(wàn)次。同時(shí)選用CY7C1021(64K×16bit)作SRAM,它是采用CMOS工藝制成,訪(fǎng)問(wèn)速度可達12ns。
同時(shí),由于DSP的地址總線(xiàn)與數據總線(xiàn)的驅動(dòng)能力是有限的,當負載比較大時(shí),需要對它的負載能力進(jìn)行擴展,以保證系統能穩定工作。并且DSP的輸入、輸出口也有限,往往需要進(jìn)行擴展。所以,我們選用SN74LVTH16244和SN74LVTH16245作總線(xiàn)驅動(dòng)和隔離。
電源的模擬信號經(jīng)過(guò)A/D芯片MAX125(8通道14位帶并行輸出)轉換后,變成數字信號送入C5402內進(jìn)行傅里葉變換,計算信號的頻譜。
4 系統的軟件設計
系統的軟件主要包含單片機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MCU與DSP之間通過(guò)雙口RAM交換數據。MCU軟件主要是系統I/O、與DSP通信、LCD顯示驅動(dòng)、鍵盤(pán)掃描、時(shí)鐘日歷等程序。

DSP軟件主要包含科學(xué)計算程序、數據采集程序、FLASH管理、與MCU通信等。
5 結論
經(jīng)過(guò)實(shí)驗證明,根據本文內容設計并實(shí)現的電源動(dòng)態(tài)參數監控系統,在實(shí)際運用中是可行有效的。
參考文獻
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