MCF5282微處理器在電力控制系統中的應用

　　
FM18L08是采用先進的鐵電技術制造的32 KB非易失性鐵電隨機存儲器FRAM，其數據掉電后可以保存10年之久。它的高速寫操作以及擦寫次數多使得它比其他非易失性存儲器具有更高的優勢。FMl8L08與MCF5282的連接如圖3所示，2片FMl8L08采用并聯的方式構成32 K×16位的存儲器．它可以進行8位和16位的數據操作。MCF5282片內已有64 KB的隨機存儲器，足以存放嵌入式系統中軟件處理的各種數據，擴展FMl8L08的主要目的是實現數據錄波和動作參數的存放。
　　
MCF5282中有8路10位隊列式A／D轉換器模塊(QAE)C)，但其路數和精度均達不到要求，因此采用了2片美信公司的16選1模擬電子開關芯片MAX306與AD976A構成31路16位、信號范圍為土10 V的數據采集電路。

AD3976A是ADI公司生產的模數轉換器，其分辨率為16位，最高采樣速率可達200 ksps，它是采用電荷重分布技術的逐次逼近型模數轉換器，其結構比傳統逼近型ADC簡單，且不再需要完整的模數轉換器作為核心。由于電容網絡直接使用電荷作為轉換參量，而且這些電容已經達到了采樣電容的作用，因而不必另加采樣保持器，從而大大簡化了前置電路。在濾波電路中，交、直流信號分別采用傳統的RC和RLC濾波電路進行濾波。
　　
2.2.3開關量輸入輸出電路
　　
MCF5282主模板設計了34路的開關量信號輸入和17路開關量輸出信號。每一路開關量輸入均通過光隔芯片TLP521，再到達MCF5282的I／O端口。控制軟件由MCF5282的I／0口送出輸出信號，經過74LVXC3245和ULN2004兩級驅動器，控制輸出模板中的繼電器，如圖4所示。

　　
2.2.4 通信電路
　　
根據MCF5282微處理器的通信端口，設計了以太網、CAN、RS一232和RS—485通信的外圍電路，構成多種通信方式與上位機系統和管理模板進行信息交流。CAN、RS一232和RS一485通信的收發器分別使用PCA82C250、MAX3232和MAX485，為了提高通信質量，中間用光電隔離器件6N137進行隔離。為了滿足高端用戶的需要，設計有以太網通信，外圍驅動芯片選用VT6103芯片。
　　
2.2.5 串行時鐘和E2PROM電路
　　
筆者選擇1片I2C總線接口的時鐘芯片PCF8563和1片I2C總線接口存儲器芯片24LC256，它們都掛接在MCF5282微處理器的12C總線上，如圖5所示。PCF8563是Phlips公司設計生產的工業級實時時鐘芯片，具有功耗低、精度高的特點，使嵌入式系統的硬件主模板有長時期穩定的時間信號。24LC256是一個256。KB的串行E2PROM，可用電擦除，主要作用是存放嵌入式系統的軟件在運行過程中所需要的重要參數，例如保護定值等。