測量卡的主要模塊及其工作原理測量卡與PXI接口測量插卡與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)換為簡便易用的類似于ISA總線接口，使接口設(shè)計非常簡便。

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

　　CY7C144右邊和CH365連接，片選（／CE＿R）接CH365的地址線A13，當(dāng)微機對該插卡偏移地址讀寫時實現(xiàn)對CY7C144存取；／OE＿R和R／／W＿R分別連接CH365的／MEM＿RD和／MEM＿WR讀寫控制信號以接受微機的讀寫控制。

　　存儲器擴展電路由于TMS320VC33內(nèi)部不帶程序存儲器，須擴充程序存儲器，在上電時自動引導(dǎo)裝載到內(nèi)部RAM中運行。此外根據(jù)對DSP理和計算數(shù)據(jù)量的需要，還擴充了SRAM。存儲器擴展電路如3所示。

　　存儲器擴展電路程序存儲器選用FLASH芯片M29W400B，數(shù)據(jù)存儲器選用快速管道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完成。

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

　　數(shù)據(jù)存儲器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MODE引腳外接跳線改變連接電平來選擇，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，其多個片選信號、讀寫控制信號以及頁選信號（BWS0－BWS3）連接如所示。

　　A／D轉(zhuǎn)換電路及幅值測量控制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，再通過A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。考慮到DSP對數(shù)字信號進(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，以便滿足過采樣和高精度數(shù)字濾波的要求，得到高精度的幅值測量數(shù)據(jù)。對ADS8381控制主要有兩步，即啟動轉(zhuǎn)換和讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。當(dāng)ADS8381的／CS和／CONVST同時有效即啟動A／D轉(zhuǎn)換，當(dāng)?shù)模疌S和／RD同時有效即讀取A／D轉(zhuǎn)換結(jié)果。由可見：TMS320VC33對地址C00000H進(jìn)行操作時，兩片ADS8381同時被啟動A／D轉(zhuǎn)換；當(dāng)TMS320VC33對地址D00000H進(jìn)行操作時，讀取ADS8381a被測電壓v的轉(zhuǎn)換結(jié)果；當(dāng)對地址E00000H進(jìn)行操作時，讀取ADS8381b被測電流I的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

　　A／D轉(zhuǎn)換及控制電路2.4頻率、相位測量電路頻率和相位測量是通過對4的電量變換電路輸出的正弦信號進(jìn)行過零采樣實現(xiàn)，其電路如5所示。用三相交流信號Va、Ia、Vb經(jīng)比較器LM339進(jìn)行過零比較，當(dāng)信號由負(fù)到正過零點時，在TMS320VC33的相關(guān)中斷引腳會產(chǎn)生中斷信號，中斷服務(wù)程序啟動或停止TMS320VC33的內(nèi)部定時器計時，通過對Va兩次引起／INT0中斷之間的時間計算得到信號的頻率，通過對Va、Ia分別引起／INT0、／INT2中斷之間的時間差計算得到電壓和電流信號的相位差，通過對Va、Vb分別引起／INT0、／INT3中斷之間的時間差計算得到兩相電壓的相位差。經(jīng)過相應(yīng)電路的抗干擾及DSP處理，得到精確的頻率、相位值。

　　結(jié)束語以測量卡設(shè)計為基礎(chǔ)，在相關(guān)的虛擬儀表軟件控制下，系統(tǒng)實現(xiàn)了高精度電量測量，測量精度達(dá)到0.02級，同時具有對信號的功率計算、諧波分析、電表校驗數(shù)據(jù)管理等功能，實現(xiàn)了PXI及虛擬儀表技術(shù)在高精度電表校驗中的應(yīng)用。

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