基于dsp和单片机的电源实时信号处理系统

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1、基于DSP和单片机的电源实时信号处理系统作者：张海燕袁平波金正上传时间：2004-12-1011:06:17摘要：介绍一种利用数字信号处理器(DSP)和甲片机和结合的技术，实现的电源实吋信号处理系统，并对其中PSD技术、CAN通信、X乂口RAM、DSP控制等内容进行了讨论。叙词：DSP单片机PSDCANRAMAbstract：Thepaperintroducesarealtimesignalcontrolsystemofsupplysystem，whichisrealizedbyusingtheDSPandmicroprocessorcombine

2、dtechnique.AnditalsodiscussthecontentssuchasPSD、CANcommunication、RAM、DSP.Keyword：DSPMicroprocessorPSDCANRAM1引言在M步辐射应用领域内，加速器具有特殊的运行方式，它耍求给磁铁系统供电的稳流电源动态稳定性必须优于1´10-4,输fli电流纹波耍小于5´10-4。所以现针对磁铁电源，研制幵发一套基丁DSP技术的多路电源动态参数监控系统，4对电源进行遥控操作和实时显示其状态，M时实现对整个电源纹波、电网屯压的实时监控、记录，并

3、对纹波、电网电压进行频谱分析。2系统组成框阁木系统主要由单片机80C196、可编程单片机外围芯片PSD4235和DSP芯片TMS320VC5402构成。它们之间的通信通过16位的双口RAM（IDT公司的ID7133）来实现。80C196和PSD4235主耍完成人机接口的功能，包拈液品敁示、电源状态开关量输入、输出电源控制操作、CAN总线通信及系统实时时钟JMS320VC5402则主耍负责处理数据,对电源纹波和电网电压进行频谱分析；其主耍资源有8路A/D、SRAM、FLASH、总线驱动和锁存等。双口RAM在系统中的功能是将80C196接收到的外界数据

4、交给TMS320VC5402，同时TMS320VC5402需要显示或通信的数裾也通过它送给80C196。结构示意阁见阁1所示。SRAM：FLASH：A/DBUFFERCAN,MAX705ITH图1系统结构示意图3系统的主要硬件3.1PSD4235G2；i?片WSI公司的PSD4235G2将存储概、I/O端U、PLD等单片机集成于一个芯片屮。能与多路复川16位总线的Intel80C196直接接U,人人简化了硬件电路，使系统的设计、完善变得十分方便.80C196-PSD4235G2内部集成了4Mbit闪速存储器，64KbitSRAM,具宥16个输出微单

5、元和24个输入微单元的CPLD，译码PLD，52个单独可配置I/O端U引脚，内置符合JTAG的串行接口。在系统中，它与80C196的硬件连接如图2所示。PSCM2356b41^16^WRRDADO.AD卜AD2.AD3*AD4^AD5-AD6‘AD7^AW，AD9*ADIOADI1AD12朗IADI360AEO3^5SAO257AD356AIM7>55AD5IO<54AD61112,52AO813-47AD1318WRRDBHEAJL£RSLXDIOOXD1O1ADIO2ADIO3ADIO4AD1O5ADIO6ADIO7XDIO8AD1O9ADIO

6、10AJBI01LXD1O12MMO13JAD1014醒UCNTLOCNTUCNTL2PDCRESETPORTOTOKTAPOKTBPOKTF：=）开关量开关量祐出z）开対Ij开关量畝出二^TAO=＞破羼^CXN图280C196与PSD4235硬件接口图3.2CAN通信电路CAN总线其有通倌速率高、可靠性高、连接方便和性能价格比高等优点。CAN接口由独立控制器SJA1000和CAN控制器接口82C250组成，在这两者之间接6N137高速光耦，用DC-DC变换器隔离电源，提高抗干扰能力。3.3实时时钟电路系统选用实时时钟芯片DS12887,它是目前主

7、流芯片。3.4双口RAM器件系统选用了IDT公司的高速2Kx16位的双口RAM产品IDT7133,其最高速度可以达到20ns。控制线和I/O线是完企独立的W个接口，讨以对网个端口进行完企异步的读巧操作。当两个接口M时对存储器的M—单元进行操作时，IDT7133的忙逻辑BUS丫将会有硬件指示。3.5DSP处理器DSP是整个系统数裾处理的核心器件。我们采用了TI公司的TMS320VC5402。它工作速率可达100MIPS,具有先进的多总线结构(1条程序总线、3条数裾总线、4条地址总线)，内置4Kx16bitROM和16Kx16bitRAM。C5402具

8、有高性能、低功耗和低价格等特点。I冬I3所示为DSP的地址总线与数据总线布W。C5402采用3.3VAI1.8V电源供电，