基于AD73360和TMS320F2812的数据采集系统设计
采样数据的输出时序如图11所示,两片AD73360交替输出。
DSP程序的设计中,初始化GPIO和McBSP部分均与上文单片AD的情况比较类似,但是初始化AD73360部分不尽相同,如图12所示。
两片AD级联时程序设计的关键在于控制字的输出必须交替进行,即先输出AD73360片2的一个控制字,再输出片1的一个控制字,顺序不可颠倒,直到所有的控制字发送完。根据DSP输出数据的流程,其发出的控制字先到片1。片1接到片2的控制字时,验证该控制字的芯片地址位不为0,将该地址位减1,在下一个帧同步信号到来时发给片2,而此时片1也接收到了自己的控制字。CRB和CRA控制AD芯片的工作模式和启动,必须配置成一样,并且同时到达各自的AD芯片。若不同时到达,则片1和片2不能同时启动工作,接口设计失败。
为了保证设计成功,充分利用DSP的McBSP具有双缓冲的特点,提前将两个控制字写入DXR中,保证在任意时刻McBSP都至少有一个等待发送的数据,避免帧同步信号到来时McBSP没有有效数据发送。这样两片AD可在相同时刻接到相应的控制字,并同时启动。这在多片AD73360级联工作时至关重要。
由于提前写入了两个控制字,所以最后要单独读一次数据,使最后一个控制字发送出去。至于程序其余部分与单片AD73360接口设计类似,不再叙述。两片AD73360级联与DSP的接口设计可以扩展成多片AD73360级联的设计。
系统设计中需要注意的问题是模拟信号与数字信号的隔离。本文采用两项措施实现隔离:(1)DSP和AD73360分别用不同的隔离电源供电;(2)DSP与AD73360之间的接口线路用光耦隔离。这样可以取得比较好的隔离效果。
利用AD73360和TMS320F2812设计了多通道数据采集系统,实现了模拟通道的同步采样,解决了多通道采样的时差问题,满足了系统的要求。本文设计的数据采集系统应用于三相制电力运行参数测控系统,实验证明系统是完全可行的。
参考文献
[1] 马明键. 数据采集与处理技术(第2版)[M]. 西安:西安交通大学出版社,2005.
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