1.總體設(shè)計(jì) 整個(gè)裝置的硬件配置如圖1所示，由數(shù)據(jù)處理單元（DSP）、人機(jī)接口單元和數(shù)據(jù)采集單元等組成。DSP單元主要完成CAN總線通訊、數(shù)據(jù)的存儲和大量的數(shù)學(xué)運(yùn)算，發(fā)揮其運(yùn)算能力強(qiáng)的特長；采集單元采用MAX125，實(shí)現(xiàn)32通道16路同時(shí)、高速、14位分辨率采樣；人機(jī)接口單元采用液晶顯示，中文菜單操作。 [align=left]2.TMS320LF2407A的特點(diǎn) 　?。?）高性能靜態(tài)CMOS技術(shù)使得供電電壓降為3.3V，減小了芯片的功耗；30MIPS的執(zhí)行速度使得指令周期縮短到33ns，從而提高了芯片的實(shí)時(shí)運(yùn)算能力，同時(shí)也給我們實(shí)時(shí)分析采樣到的信號的暫態(tài)信息提供了條件。 　　（2）片內(nèi)有高達(dá)32K字的FLASH程序存儲器，高達(dá)1.5K字的數(shù)據(jù)/程序RAM，544字雙口RAM（DARAM），1.5K字單口RAM（SARAM）。外部可擴(kuò)展的存儲器總共192K字，64K字程序存儲器，64K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲器，64K字I/O尋址空間。這有利于我們存儲采樣的數(shù)據(jù)，在分析暫態(tài)信息的同時(shí)，還提供盡量多的穩(wěn)態(tài)信息。 　?。?）CAN控制器模塊是一個(gè)完整的CAN控制器，它是一個(gè)16位的外設(shè)模塊，完全支持CAN2.0B協(xié)議。所以，我們可以通過CAN總線很方便地集成到電力綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中。 　?。?）具有串行通信模塊（SCI），接收器和發(fā)送器是雙緩沖的，每一個(gè)都有它自己單獨(dú)的使能和中斷標(biāo)志位，兩者可以獨(dú)立工作，或者在全雙工的方式下工作。我們在此采用串行通信接口與人機(jī)接口模塊進(jìn)行通信。 　　[/align][align=left]3.MAX125的特點(diǎn) MAX125是內(nèi)部帶同步采樣保持器的高速多通道14位數(shù)據(jù)采集芯片。芯片包含一個(gè)14位、轉(zhuǎn)換時(shí)間為3μs的逐次逼近型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，一個(gè) 2.5V的內(nèi)部電壓基準(zhǔn)，一個(gè)經(jīng)過緩沖的內(nèi)部電壓基準(zhǔn)輸入端，一個(gè)內(nèi)部16MHz的時(shí)鐘，一組可以同時(shí)對4路輸入信號同步采樣的采樣/保持電路。MAX125每一個(gè)采樣/保持電路（T/H）前面有一個(gè)2選1的轉(zhuǎn)換開關(guān)，這樣總共有8個(gè)輸入信號。 在信號轉(zhuǎn)換中，一個(gè)通道的故障狀態(tài)不會影響其他通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果。在默認(rèn)模式下，4個(gè)采樣保持放大器的輸出從1通道到4通道依次進(jìn)行轉(zhuǎn)換，當(dāng)4個(gè)通道全部轉(zhuǎn)換完畢后，對外部產(chǎn)生一個(gè)中斷信號。也可以通過MAX125的雙向并行口進(jìn)行編程讓它僅僅轉(zhuǎn)換1、2、3通道，這樣MAX125將一直對特定的通道進(jìn)行轉(zhuǎn)換，直到對它重新進(jìn)行編程為止。中斷信號總是在完成最后一次轉(zhuǎn)換后出現(xiàn)。單一通道轉(zhuǎn)換時(shí)間為3μs，轉(zhuǎn)換完成后將結(jié)果存儲在芯片內(nèi)部的4×14bitRAM中。當(dāng)所有的轉(zhuǎn)換完成以后，可以依次對RD腳施加讀脈沖以讀出內(nèi)部數(shù)據(jù)。4次讀操作依次讀出RAM中的4個(gè)數(shù)據(jù)字。 [/align]　　因?yàn)镸AX125數(shù)據(jù)總線電平和TMS320LF2407A數(shù)據(jù)總線電平不完全相同，所以采用了總線電平轉(zhuǎn)換芯片sn741vth245a，其中采用讀寫控制信號控制總線轉(zhuǎn)換方向。 　　 4.模塊間的通信 TMS320LF2407A不但具有串行通信模塊，還具有CAN控制器模塊。 為了分擔(dān)DSP的負(fù)擔(dān)，減少DSP中斷響應(yīng)的次數(shù)，采用了單獨(dú)的單片機(jī)控制的人機(jī)接口單元。DSP與人機(jī)接口單元通過RS232進(jìn)行串行通信。 由于CAN總線結(jié)構(gòu)簡單、通信方式靈活、采用CRC校驗(yàn)、通訊距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、成本低且作為無主網(wǎng)絡(luò)，增減結(jié)點(diǎn)也非常方便等很多優(yōu)點(diǎn)，所以，在很多方面獲得了廣泛的應(yīng)用。這里，通過CAN總線控制器模塊，我們可以把該部分方便地集成到別的系統(tǒng)中。 　 5結(jié)束語 本裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠，克服了傳統(tǒng)裝置采樣速率不高的缺點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)最高達(dá)76K的采樣速率，滿足小波變換對信號處理的采樣速率要求，很大程度地提高了裝置獲取電力系統(tǒng)暫態(tài)信息的能力；14位的采樣精度改善了我們分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)信息的條件。所以，作者相信它可以很好地應(yīng)用到電力系統(tǒng)中。 　 [b]參考文獻(xiàn) [/b]　?。?］ 劉和平，等.TMS320LF240x DSP結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)用［M］.北京航空航天大學(xué)出版社，2002. 　?。?］ MAX125數(shù)據(jù)手冊［M］.Maxim公司，1998. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　編輯：何世平