基于DSP的繼電保護測試儀信號采集裝置硬件設(shè)計
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2．5 DSP系統(tǒng)的設(shè)計
DSP系統(tǒng)主要由DSP芯片、電源電路、時鐘電路、仿真和測試電路組成。由于TMS320F2812的電源系統(tǒng)既有3．3 V的數(shù)字和模擬電源，又有1．8 V的數(shù)字電源，電源的安全和可靠是系統(tǒng)運行的根本保證，所以需要將常用的5 V電源轉(zhuǎn)換成3．3 V和1．8 V電源。本設(shè)計選用TI公司的TPS767D318作為電源芯片，該芯片是專門為DSP的應(yīng)用而設(shè)計的，可以提供3．3 V和1．8 V兩路電壓輸出，其中每路輸出均可提供最大為1 A的電流。TPS767D318同時具有電壓監(jiān)測功能。電源電路的設(shè)計如圖6所示。此外，DSP的每個電源和地引腳不能懸空，數(shù)字模擬地要分離設(shè)計。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/152016.htm
由于本系統(tǒng)對時序的要求比較敏感，所以本系統(tǒng)的時鐘電路選用3．3 V工作電壓的外部有源晶振。該有源晶振相對無源晶振信號質(zhì)量更好，而且比較穩(wěn)定，連接方式相對簡單。通常的用法是：一腳懸空，二腳接地，三腳接輸出，四腳接電壓。
在對DSP系統(tǒng)進行硬件仿真時，可以通過JTAG邊界掃描接口對DSF內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器和控制寄存器進行在線監(jiān)控，并能在TMS320F2812的開發(fā)環(huán)境CCS中把程序下載到DSP芯片進行硬件仿真。JTAG接口的原理圖如圖7所示。
2．6 通訊模塊設(shè)計
目前，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多以ISA，EISA或PCI插卡的形式完成數(shù)據(jù)的傳輸，這些方式存在著開發(fā)調(diào)試比較困難、安裝麻煩以及通用性和可移植性差等缺點，而且PC機上的插槽數(shù)量、地址、終端資源有限，導(dǎo)致這種方式的可擴展性差。目前，廣泛應(yīng)用的USB總線接口具有安裝方便、高帶寬、易于擴展等優(yōu)點，已成為計算機接口的主流。本文選用專用的USB接口芯片來完成DSP與PC機的數(shù)據(jù)傳輸。USB 2．O芯片選用Philips公司的ISP1581。ISP1581與TMS320F2812的連接電路圖如圖8所示。ISP1581在上電時，通過BUSCONF，MODE0，MODE1對接口進行設(shè)置，本設(shè)計中BUS CONF通過電阻連接至高電平，ISP1581工作在通用處理器模式，AD[0～7]是8位地址總線，DATA[0～15]是獨立的數(shù)據(jù)總線。MODE0設(shè)為1，因此讀寫選通信號為8051類型。TMS320F2812的XCSOAND1作為ISP1581的片選信號。RREF引腳通過12 kΩ的精密電阻接地，提供精確的鏡像電流。RPU引腳通過1．5 kΩ電阻器上拉。
3 結(jié) 語
研制了一種基于DSP技術(shù)的繼電保護測試儀信號采集裝置，以便檢定繼電保護測試儀的性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求。文中重點介紹了數(shù)據(jù)采集裝置的整體架構(gòu)、基于DSP的數(shù)據(jù)采集裝置的硬件組成和電路設(shè)計。該數(shù)據(jù)采集裝置可以精確采集繼電保護測試儀的各項數(shù)據(jù)，為繼電保護測試儀的檢定裝置奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
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