基于DSP和高速A／D的電力系統(tǒng)多通道同步采樣
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2 采樣系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)基于TMS320C6711D芯片指令集，充分利用其高速，支持浮點(diǎn)運(yùn)算，流水線操作等特點(diǎn)，采用C語言和匯編語言混合編程，遵循模塊化、自頂向下、逐步細(xì)化的編程思想。程序使用模塊化設(shè)計(jì)，主要包括采集模塊、主循環(huán)模塊和HPI交互協(xié)議模塊3大模塊，流程框圖分別如圖5～圖7。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/150712.htm
主循環(huán)模塊中首先對DSP的CPU和外設(shè)進(jìn)行初始化和自檢，DSP在系統(tǒng)初始化以后一直輸出軟件同步信號，由CPLD來判斷選擇ADC的采樣信號為硬件輸出的同步采樣信號還是DSP輸出的采樣信號；并將自檢結(jié)果存放在HPI交互協(xié)議模塊的自檢結(jié)果區(qū)供擴(kuò)展MCU讀取。
在中斷服務(wù)子程序中，DSP將ADC轉(zhuǎn)換后所得數(shù)據(jù)讀入所分配的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，待總采集時(shí)間到后，以數(shù)據(jù)就緒標(biāo)志通知主循環(huán)模塊可以提取數(shù)據(jù)用于計(jì)算。主循環(huán)模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再調(diào)用各計(jì)算子程序，計(jì)算電力系統(tǒng)基本量以及電能質(zhì)量其他各項(xiàng)指標(biāo)，并將計(jì)算結(jié)果存放在緩沖區(qū)內(nèi)，當(dāng)一個(gè)主循環(huán)完成后再將結(jié)果搬運(yùn)至HPI的數(shù)據(jù)交互區(qū)供擴(kuò)展MCU進(jìn)行讀取。程序框圖如圖5～圖7所示。
3 結(jié)束語
本系統(tǒng)已經(jīng)通過各種功能測試，并在國內(nèi)某知名電表公司的電能質(zhì)量監(jiān)測儀產(chǎn)品上成功使用，精確檢測電壓電流有效值、功率、2～50次電壓電流諧波的有效值、相位、電壓波動與閃變、三相不平衡等各項(xiàng)電能質(zhì)量參數(shù)，基本精度達(dá)到0．2級，諧波監(jiān)測精度達(dá)到A級。該設(shè)計(jì)方案使用方便、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強(qiáng)、測量精度高、性價(jià)比優(yōu)，可在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。
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