基于 DSP 的电子负载----硬件和软件功能的分配和协调

法，识别按键的工作状态。

电子负载系统中按键实现的功能有：

（1）启动/停止：按下按键1时，进入运行状态，载入初始数据并进行按键查询，执行负载电流调节、A/D采集、显示和实时数据反馈。再次按下按键后，测试数据保存后停机。

（2）工作方式切换：按键1对应恒流工作方式，按键2对应恒压工作方式，按键3对应恒阻工作方式。

设计中共需4个按键，按键较少，因此采用了独立式键盘接口方式和中断扫描方式来实现按键的功能。

电流和电压值的调节由旋钮式电位器来实现，3.3V电压由DSP扩展IO口提供。

3.1.4通信电路

电子负载和上位机传递信息采用RS232双工通讯方式，采用MAXIM公司的MAX3232接口芯片设计中采用9脚的COM1接口，用标准的串口连线连接PC机的COM1口和DSP板上COM1口。DSP内置SCI通信模块，是采用双线制通讯的异步传行接口，设计中用于电子负载状态查询和上传运行信息。DSP与232的接口设计：DSP的串口引脚GPIOF4和GPIOF5分别连接MAX3232的TIIN和R1OUT引脚，进行串行数据交换，如下图3.1所示。

SCI模块的接收器和发送器是双缓冲的，每一个都有自己单独的使能和中断标志位。SCI使用奇偶校验、帧出错监测确保数据的准确传输。在2812的150MHZ时钟下，外设低速时钟75MHZ，SCI异步的波特率为：

LSPCLK/（SCIBRR+1）=75MHZ/（12+1）=57600b/s.

3.1.5 SPI接口的DA模块

由于DSP不能输出模拟信号，电子负载功率板上的控制信号又是连续变化电压信号，只能在扩展板加上DA转换器，把DSP输出控制数字量转换成模拟信号，解决控制电压信号的问题。SPI是一个高速的同步串行输入、输出串行外设接口，可以实现DSP处理器和外部外设之间的通信。在电子负载电路设计中选用的是Ti公司的TLV5617A模数转换器，它是三线串行双通道10位电压输出的DAC，能与TMS320LF2812的串行接口完全兼容。它含有4个控制位和10个数据位可对16位的字符串进行编程。DAC的结构框图如图3.2所示。

DIN为输入数据，CS为片选信号，REF模拟参考电压为3.3V，由DSP提供。SCLK为SPI输入时钟，SPI通信的波特率

=LSPCLK/（SPIBRR+1）=75MHZ/（124+1）=600KHZ.

在设计的电子负载中，控制的MOSFET管门极的是DAC的OUA的输出电压信号。

上表3.3是DAC的寄存器设置表，其中2～11位时DAC接受的SPI的10位数据，14位设置为1选择DAC的2.5微妙快速方式，12和15设置位（1，0）为写数据到DACA和缓冲。由于TLV5617A的控制信号要求较高，需要将DSP输出的时钟和片选信号用74HC08与门电路抬高为高电平。

3.1.6数据保存EEPROM模块

电子负载系统测试时，经常需要现场改变参数或设置，并在调试完毕后将参数保存，这就用到电可擦写的EEPROM.数据保存单元采用串行接口4KB的EEPROM X5043，由于DSP采用串行外设接口SPI与DA连接，用DSP通用外设接口（GPIOF8～GPIOF11）与X5043连接，通过对四个引脚的软件配置来实现对X5043的数据的读写。X5043选用3.3V封装，它将监控功能（上电复位，看门狗时钟，电源电压监视）集成在一个芯片上，可以读写100万次，数据保存100年。DSP与X5043硬件接口电路如下图3.2所示。

X5043的WP引脚接高电平，处于可写入状态，DSP通过IOF8在串行时钟，在下降沿时向X5043输出数据，并在串行时钟的上升沿锁存数据，通过IOF9向EEPROM输入时钟信号，IOF11为片选信号，输出为高电平，向低电平跳变时选通X5043.