在進(jìn)行常規(guī)電量測(cè)量裝置的校驗(yàn)中，作為校驗(yàn)裝置，一定要對(duì)電壓、電流的幅值、頻率、相位等進(jìn)行高精度測(cè)量，在校驗(yàn)裝置中采用 TI 公司 DSP 器件 TMS320F206 控制 A/D 轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)采集和數(shù)字濾波處理，并把濾波處理后的數(shù)據(jù)傳送給微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理，實(shí)現(xiàn)了高精度電表校驗(yàn)的要求。

測(cè)量單元的組成及其功能

測(cè)量單元是作為系統(tǒng)的高精度標(biāo)準(zhǔn)表，要完成對(duì)交 / 直流電壓、電流的多個(gè)電量測(cè)量，測(cè)量的精度小于 0.05 級(jí)，測(cè)量單元采取插卡式設(shè)計(jì)，直接插入 IPC（工業(yè)控制微機(jī)）的 ISA 總線中使用。本單元結(jié)構(gòu)框圖如圖 1 所示。

其中：A/D 轉(zhuǎn)換器采用 BB 公司的 ADS7805，這是 16-Bit，轉(zhuǎn)換頻率可達(dá) 100KHz，的高精度轉(zhuǎn)換器，芯片有 28 腳雙排直插式或貼片式封裝，轉(zhuǎn)換結(jié)果 16 位并行輸出，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換和讀取上次轉(zhuǎn)換的結(jié)果可以同時(shí)進(jìn)行，用它完成變換后的電壓、電流信號(hào)的 A/D 轉(zhuǎn)換;雙口 RAM 采用 CY7133-25，它是一個(gè)雙邊均 16 位數(shù)據(jù)位的 2KBRAM，兩邊可以分別對(duì)片內(nèi)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行存取，在電路中分別受 DSP 和 IPC 的控制，以實(shí)現(xiàn) IPC 和 TMS320F206 之間的數(shù)據(jù)交換;過零比較用 LM339，實(shí)現(xiàn)對(duì)交流 v、I 的過零檢測(cè)，用于獲取計(jì)算頻率、相位差等數(shù)據(jù)的信號(hào)。

DSP 采用的是 TI 公司的 16-bit 定點(diǎn) DSP TMS320F206，運(yùn)算速度 40MIPS，是一種低功耗器件，采用了改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，有 1 條程序總線和 3 條數(shù)據(jù)總線，流水線操作，有高度并行 32-bit 算術(shù)邏輯單元、16*16-bit 并行硬件乘法器、片內(nèi)存儲(chǔ)器、片內(nèi)外設(shè)和高度專業(yè)化的指令集，從而使該芯片速度高、操作靈活。片內(nèi)資源還有：內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器，可以對(duì)外接時(shí)鐘源進(jìn)行*1、*2、*4 和 /2 來產(chǎn)生 CPU 時(shí)鐘;片內(nèi)有 RAM4.5K，F(xiàn)lash32K，能夠適合于許多工程應(yīng)用，特別是 32K Flash 作為程序存儲(chǔ)器，給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和程序的調(diào)試帶來很大方便;3 個(gè)外部中斷 INT1、INT2、INT;1 個(gè)同步串口和一個(gè)異步串口;1 個(gè)軟件可編程定時(shí)器;JTAG 掃描仿真接口（IEEE 標(biāo)準(zhǔn)），用來實(shí)現(xiàn)在線仿真測(cè)試;具有 4 個(gè)獨(dú)立可編程 I/O 腳（I/O0、I/O1、I/O2、I/O3），1 個(gè)輸出腳 XF 和 1 個(gè)輸入腳 /BIO。

由于 DSP 的取指和執(zhí)行能完全重疊運(yùn)行，再加上多級(jí)流水線操作、專用的硬件乘法器、特殊的 DSP 指令和快速的指令周期等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得其數(shù)字處理速度大大提高，這也為 DSP 和外部電路和器件的接口提出了一些新的要求和問題，在設(shè)計(jì) DSP 應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)必須要認(rèn)真考慮。

TMS320F206 和 ISA 總線的接口

考慮到系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的適時(shí)性和相對(duì)獨(dú)立性，TMS320F206 和 IPC 交換數(shù)據(jù)是通過雙口 SRAM 實(shí)現(xiàn)，接口電路如圖 2 所示。

這部分電路接口，主要需要考慮解決以下問題：

（1） DSP 對(duì)雙口 SRAM 的讀 / 寫控制

TMS320F206 的地址線 A0-A10 分別和 CY7133 的 A0L-A10L 直接相連，F(xiàn)206 的 16 位數(shù)據(jù)線分別和 CY7133 的 IO L0-10 直接相連。由于采用了快速雙口 SRAM，無需考慮為 DSP 加入等待狀態(tài)，R//WE 直接接 RAM 的 R/W LU 和 R/W LL 進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫控制，CY7133 的片選信號(hào) /CEL 由 /DS 和 A15 組合產(chǎn)生，由圖可見 TMS320F206 對(duì) CY7133 的尋址范圍為 8000H-87FFH。測(cè)量單元用了 3 片 TMS320F206 組成 3 路相同的測(cè)量電路對(duì)三相電路分別測(cè)量（圖 2 中只畫出 1 路）。

（2） IPC 對(duì)雙口 SRAM 的讀 / 寫控制

IPC 通過 ISA 總線對(duì)雙口 SRAM 的讀 / 寫控制，直接用存儲(chǔ)器尋址的方法進(jìn)行讀寫。 ISA 總線有 A0-A19 根地址線，可以直接尋址 00000-FFFFFH，其中 C8000-EFFFFH 保留給用戶，可以作為存儲(chǔ)器的擴(kuò)充設(shè)計(jì)使用。本電路 IPC 對(duì)雙口 SRAM 的讀 / 寫控制中，地址線、數(shù)據(jù)線、存儲(chǔ)器讀（/OE）和寫（/MEMW）控制線的連接如圖 2 中所示，其譯碼電路譯碼得到的 3 組地址選擇信號(hào)，D8000-D87FFH、D88000-D8FFFH、D9000-D97FFH 分別用來作為 3 路雙口 RAM 的片選信號(hào)。

（3） 避免兩邊對(duì)同一單元同時(shí)進(jìn)行讀 / 寫操作