基于DSP的新型多功能电能质量监测仪表的设计

3 系统软件的设计

该仪表的软件设计分为两部分，一是TMS320VC5402的相关程序设计，其主要功能是：A/D采样控制、串口数据传输、大量复杂的数值运算、FFT 谐波分析、部分事件记录以及与主控单片机的通信等；二是MSP430单片机中的相关程序，主要功能包括：液晶显示、按键处理、数字通信、开关量输入输出的实现等。在编程语言的选择上，DSP部分采用汇编语言和C语言相结合的方式[5]，为了保证系统良好的实时性，以汇编语言为主，C语言做整个程序框架进程调度，既保证了程序的易读性，也兼顾了系统良好的实时性。MSP430F149的程序完全基于C语言平台开发，程序简单易读，可移植性好，便于后续升级工作。



系统主程序流程图如图5所示。上电后首先DSP进入引导程序并开始系统的初始化，然后，为了使串口能配合AD73360开始工作，要对DSP的 McBSP串口进行设置，包括对字长、允许产生中断等的设置。开始工作后串口的时钟由AD73360产生，接着由设置好的串口对A/D进行初始化,打开六路采样通道,设置采样模式等。然后打开INT0等待中断。INT0由PLL电路产生,由此实现同步采样。DSP收到INT0后，打开发送中断向A/D发送采样指令，并同时打开数据接收中断开始接收数据，采样后对数据进行FFT谐波分析以及处理后的数据传送与显示。数据采集流程图如图6所示，MCU与DSP 通信流程图如图7所示。





仪表的参数测试电路已经通过试验，可达到预期目标。该电力参数监测仪表是针对电力系统、工矿企业、公共设施等设计的多功能电力电测仪表，它以 TMS320VC5402为核心，以MSP430F149为主控芯片，结构简单紧凑，功能完备，工作稳定，可应用于科学研究和生产实践中。

参考文献

[1]    戴明桢,周建江．TMS320C54x DSP结构、原理及应用[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2007：242-266.
[2]    林龙凤．谐波对电能计量影响的分析方法及对策[J]．供用电，2007(2):61-63.
[3]    Texas Instruments Incorporated． TMS320C54X系列DSP的CPU与外设[M]．北京：清华大学出版社，2006：242-255.
[4]    秦龙．MSP430单片机应用系统开发典型实例[M]．北京：中国电力出版社，2005：11-14，143-161.
[5]    胡洪凯，郑红，吴冠．TMS320C54x DSP混合编程的方法研究[J]． 集成电路应用，2001(8)：68-70.

作者：李林  曲延滨 （哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院,山东,威海,264209）
来源：电子技术应用 2009（11）