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1、154计算机与数字工程第33卷基于DSP的多通道数据采集系统曾华荣吕锋(武汉理工大学信息学院武汉430070)摘要以TI公司的DSP芯片TMS320VC5402和MAXIM公司的数据转换芯片MAX125为例,利用数据转换芯片MAX125与DSP(TMS320VC5402)接口组成多通道同时采样数据采集系统。MAX125因其独有的特性使得在电力系统继电保护和故障诊断中,同时采样各相电流、电压的瞬时值时,提供了极好的解决方案。关键词:MAX125DSP多通道数据采集中图分类号:TP274Multi-channelSimultaneousSamplingDataAcquisi
2、tionSystemBasedonDSPZengHuarongLuFeng(CollegeofImformation,WHUT,Wuhan430070)Abstract:ThispaperisbasedonDSPTMS320VC5402ofTILtd.andMAX125ofMaxim,aimingtorealizeamulti-channelsimultaneoussamplingdataacquisitionsystemonthem.Bothofthemhaveparticularcharacteristictogiveagoodresolvingforelectri
3、calcurrentandvoltageofpowersystem.Keywords:MAX125,DSP,Multi-channel,DataAcquisitionClassnumber:TP274近年来,随着计算机技术、电力电子技术、通信各相电流、电压的瞬时值的同时采样。在以前,技术、变电站自动化的发展,单个独立的微机化(自动化)保护装置将逐步过渡到系统整体计算机化的保护装置。现有的保护和测控设备相互渗透、相互融合,形成保护测控的一体化,保护测控单元不仅具有常规的保护、遥测、遥信和遥控功能,还会集成自动重合闸、电能质量一些参数的检测功能,甚至集成了断路器的监测功能,
4、且有了进一步与断路器,开关相结合、机电一体化,发展成为智能化开关。这样就使得电力系统的规模不断扩大,系统的运行方式也越来越复杂,因此,对电力自动化的程度提出了越来越高的要求。微机保护、故障录波器、计算机监控系统、计算机调度自动化的广泛使用,尤其是超高压保护采用了更加复杂的算法,大大的改善了原有的电力系统的性能。为了与电力系统自动化程度相适应,微机性继电保护测试装置已经成为电力系统中不可缺少的通用测试设备之一。图1MAX125芯片引脚图而继电保护测试装置的重要组成功能,就是对收到本文时间:2005年1月25日第33卷(2005)第10期计算机与数字工程155经常采用多个保
5、持采样器加上多路转换开关和高号A15～A0,16条数据信号D15～D0,7条常用控速高分辨率的模拟数字转换器来构成一个同时采制信号DS,PS,IS,MSTROB,IOSTROB样模块来解决。但是,这样就需要很复杂的控制电,R/W,READY。其中DS,PS,IS分别选路来实现同时采样功能。MAXIM公司推出的通5402的程序、数据、I/O三个空间;MSTROBMAX125可以使设计工作大为简化。为存储器选通信号,当CPU使用外部总线访问程序存储器或数据存储器时有效;IOSTROB为I/1芯片及其接口信号O选通信号,当CPU使用外部总线访问一个I/O1.1数据转换接口芯片
6、MAX125设备时有效。R/W为通用的读写信号。具体时序MAX125是MAXIM公司生产的一种高速、8图参见图2(略)。对于I/O空间,其不仅具有专用通道、14位的数据采集系统芯片。每次转换4通的片选信号IS、专用的设备选通信号IOSTRB道,存于内部14x4RAM中,转换完成,数据顺序、还有的专用的访问指令:PORTR(读端口指令)读出。此应用为6路输入,采用3+3输入,和PORTW(写端口指令)。这使得像MAX125这MAX125的芯片引脚图如图1所示。样的外设可以直接通过上述两条指令获得访问。MAX125芯片的内部结构框图如图2(略)所1.3CPLD芯片XC951
7、44XL示,每个同步采样/保持放大器均与一个2选1电XC95144XL是Xilinx公司推出的XC9500系路相连,内部系列发生器被编程以后,可实现A、B列CPLD可编程器件,由功能模块组成,功能模块两组(CH1A～CH4A,CH1B～CH4B)中的任何一之间用可编程矩阵连接。每个功能模块有18个宏组产生一路输入、二路输入、三路输入、四路输入的单元,每个宏单元可以被单独配置成一个组合或时同步采样方式。它采用连续逼近的转换技术实现序逻辑。XC95144XL有117个I/O引脚,兼容3.模数转换,对于每一个指定通道模数转换器最快能3v和5v电
