測(cè)量卡的主要模塊及其工作原理測(cè)量卡與PXI接口測(cè)量插卡與PXI總線接口采用了南京沁恒電子有限公司出產(chǎn)的接口芯片CH365，將32位高速PCI總線轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)便易用的類似于ISA總線接口，使接口設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)便。

　　PXI和TMS320VC33之間的連接如2所示。其中雙口SRAMCY7C144可以由DSP和微機(jī)分別獨(dú)立的進(jìn)行讀寫，僅需避免兩邊同時(shí)寫同一單元，這給測(cè)量插卡和微機(jī)之間交換數(shù)據(jù)帶來(lái)方便。電路中數(shù)據(jù)線、地址線的連接是不言自明的，僅對(duì)某些控制信號(hào)說(shuō)明如下：CY7C144左邊和DSP連接。片選（／CE＿L）和讀（／OE＿L）接DSP的地址譯碼信號(hào)600000H；讀／寫（R／／W＿L）接DSP的讀寫控制信號(hào)（R／／W）以接受DSP的讀寫控制；忙信號(hào)（／BUSY＿L，當(dāng)兩邊同時(shí)寫同一單元時(shí)會(huì)產(chǎn)生此信號(hào)）接DSP的外設(shè)準(zhǔn)備好引腳，當(dāng)外部條件不滿足（沒(méi)準(zhǔn)備好），DSP就自動(dòng)執(zhí)行等待。

　　CY7C144右邊和CH365連接，片選（／CE＿R）接CH365的地址線A13，當(dāng)微機(jī)對(duì)該插卡偏移地址讀寫時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)CY7C144存��；／OE＿R和R／／W＿R分別連接CH365的／MEM＿RD和／MEM＿WR讀寫控制信號(hào)以接受微機(jī)的讀寫控制。

　　存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路由于TMS320VC33內(nèi)部不帶程序存儲(chǔ)器，須擴(kuò)充程序存儲(chǔ)器，在上電時(shí)自動(dòng)引導(dǎo)裝載到內(nèi)部RAM中運(yùn)行。此外根據(jù)對(duì)DSP理和計(jì)算數(shù)據(jù)量的需要，還擴(kuò)充了SRAM。存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路如3所示。

　　存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路程序存儲(chǔ)器選用FLASH芯片M29W400B，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選用快速管道RAM芯片CY7C1350。兩塊芯片數(shù)據(jù)線和地址線直接和TMS320VC33的數(shù)據(jù)線和地址線相連接。片選控制由譯碼電路來(lái)完成。

　　程序存儲(chǔ)器M29W400B片選地址為400000H，設(shè)計(jì)成／INT1對(duì)應(yīng)的引導(dǎo)裝載程序起始地址。芯片256K字，讀寫由TMS320VC33的R／／W信號(hào)控制。BYTE引腳用來(lái)選擇字節(jié)／字的傳送方式。RY／／BY信號(hào)反映芯片是否準(zhǔn)備好，用來(lái)作為和DSP的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。

　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器CY7C1350片選地址為500000H，容量64K字，存取速度可以達(dá)到4～7ns，可以和DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)快速傳輸。

　　CY7C1350具有兩種工作方式：交叉存取突發(fā)方式和線性突發(fā)方式，通過(guò)MODE引腳外接跳線改變連接電平來(lái)選擇，高電平為交叉存取突發(fā)方式，低電平為線性突發(fā)方式。本系統(tǒng)工作在交叉存取突發(fā)方式，其多個(gè)片選信號(hào)、讀寫控制信號(hào)以及頁(yè)選信號(hào)（BWS0－BWS3）連接如所示。

　　A／D轉(zhuǎn)換電路及幅值測(cè)量控制A／D轉(zhuǎn)換電路如4所示。變換電路把輸入的大功率電量按比例轉(zhuǎn)換為規(guī)定范圍的模擬信號(hào)，再通過(guò)A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)�？紤]到DSP對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行高精度的自適應(yīng)FIR濾波處理，所以A／D轉(zhuǎn)換采用ADS8381，其分辨率為18位，采樣速率達(dá)到578KHz，以便滿足過(guò)采樣和高精度數(shù)字濾波的要求，得到高精度的幅值測(cè)量數(shù)據(jù)。對(duì)ADS8381控制主要有兩步，即啟動(dòng)轉(zhuǎn)換和讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。當(dāng)ADS8381的／CS和／CONVST同時(shí)有效即啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，當(dāng)?shù)模疌S和／RD同時(shí)有效即讀取A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果。由可見：TMS320VC33對(duì)地址C00000H進(jìn)行操作時(shí)，兩片ADS8381同時(shí)被啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換；當(dāng)TMS320VC33對(duì)地址D00000H進(jìn)行操作時(shí)，讀取ADS8381a被測(cè)電壓v的轉(zhuǎn)換結(jié)果；當(dāng)對(duì)地址E00000H進(jìn)行操作時(shí)，讀取ADS8381b被測(cè)電流I的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

　　A／D轉(zhuǎn)換及控制電路2.4頻率、相位測(cè)量電路頻率和相位測(cè)量是通過(guò)對(duì)4的電量變換電路輸出的正弦信號(hào)進(jìn)行過(guò)零采樣實(shí)現(xiàn)，其電路如5所示。用三相交流信號(hào)Va、Ia、Vb經(jīng)比較器LM339進(jìn)行過(guò)零比較，當(dāng)信號(hào)由負(fù)到正過(guò)零點(diǎn)時(shí)，在TMS320VC33的相關(guān)中斷引腳會(huì)產(chǎn)生中斷信號(hào)，中斷服務(wù)程序啟動(dòng)或停止TMS320VC33的內(nèi)部定時(shí)器計(jì)時(shí)，通過(guò)對(duì)Va兩次引起／INT0中斷之間的時(shí)間計(jì)算得到信號(hào)的頻率，通過(guò)對(duì)Va、Ia分別引起／INT0、／INT2中斷之間的時(shí)間差計(jì)算得到電壓和電流信號(hào)的相位差，通過(guò)對(duì)Va、Vb分別引起／INT0、／INT3中斷之間的時(shí)間差計(jì)算得到兩相電壓的相位差。經(jīng)過(guò)相應(yīng)電路的抗干擾及DSP處理，得到精確的頻率、相位值。

　　結(jié)束語(yǔ)以測(cè)量卡設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，在相關(guān)的虛擬儀表軟件控制下，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高精度電量測(cè)量，測(cè)量精度達(dá)到0.02級(jí)，同時(shí)具有對(duì)信號(hào)的功率計(jì)算、諧波分析、電表校驗(yàn)數(shù)據(jù)管理等功能，實(shí)現(xiàn)了PXI及虛擬儀表技術(shù)在高精度電表校驗(yàn)中的應(yīng)用。

【中國(guó)糧油儀器在線】部分信息來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)，力求安全及時(shí)、準(zhǔn)確無(wú)誤，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)對(duì)其觀點(diǎn)贊同或?qū)ζ湔鎸?shí)性負(fù)責(zé)。