基于DSP的新型多功能電能質量監測儀表的設計
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倍頻鎖相電路如圖3所示，首先將所檢測的信號送入方波發生器，輸出一個與輸入信號同頻率的方波f 1，然后送入由鎖相環CD4046和計數器74LS393構成的128倍頻鎖相電路。將74LS393分頻后的輸出信號接到CD4046比相器輸入端3，與f 1進行比較，直至3端和4端的輸入信號相位差不再隨時間變化，進入鎖定狀態。此時Vout輸出端對方波信號實現了128倍頻,依此方波對AD73360進行數據采集觸發。同時，74LS393的9腳輸出信號送入DSP的捕獲端口，用于測量頻率。本文引用地址：http://www.104case.com/article/195494.htm
此鎖相倍頻電路不需要軟件干涉,節省了軟件資源，同時提高了檢測速度。倍頻鎖相電路為A/D采集提供了精確的觸發脈沖，提高了檢測精度，實現了同步鎖相采集。
2.3 TMS320VC5402與MSP430通信接口電路
TMS320VC5402提供一個HPI主機接口。HPI是一個8位并行口，用來與主設備或主處理器接口，HPI作為一個外設與主機相連，使主機的訪問操作很容易[3]。
當TMS320VC5402與主機傳送數據時，HPI能自動地將外部接口連續傳來的8位數組合成16位數，并傳送至TMS320VC5402。當主機使用HPI寄存器執行一個數據傳輸時，HPI控制邏輯會自動執行對一個專用2 KB的內部雙訪問RAM的訪問,以完成數據處理,然后C5402可以在它的存儲器空間訪問讀寫數據。HPI口的存儲器訪問可分為共用尋址和單主機尋址方式，一般選用共用尋址方式。DSP和單片機通過向雙方發送中斷通知對方數據已準備好，通過監測對方設置的狀態判斷對方是否準備好數據。圖4是MSP430單片機與TMS320VC5402的硬件接口電路。
2.4 其他電路設計
單片機通信及人機接口模塊是一個以單片機為MCU的計算機系統，它的主要功能是完成DSP運算結果的數據再處理，管理輸入輸出設備，協調整個儀器系統的工作，并使儀器操作方便、顯示直觀。
設計采用TI公司超低功耗的MSP430F149單片機，它具有16 bit RISC結構，16 bit寄存器和常數寄存器，內置乘法器，2個UART，分段可擦除Flash[4]。
液晶顯示選用128×64點陣型液晶顯示模塊，可顯示各種字符及圖形，可與CPU直接接口，具有8 bit標準數據總線，6條控制線及電源線，采用KS0108控制IC。RS485通信電路采用SN65LBC184，并配合快速光耦合器6N137，實現與上位機的通信。系統按鍵共6個，分別是“菜單”、“復位”、“確認”、“↑”、“↓”和“返回”。考慮到按鍵操作會很頻繁，而MSP430F149的I/O口又比較豐富，所以用帶中斷功能的P2口采用下降沿觸發的中斷方式來進行按鍵編程。
3 系統軟件的設計
該儀表的軟件設計分為兩部分，一是TMS320VC5402的相關程序設計，其主要功能是：A/D采樣控制、串口數據傳輸、大量復雜的數值運算、FFT諧波分析、部分事件記錄以及與主控單片機的通信等；二是MSP430單片機中的相關程序，主要功能包括：液晶顯示、按鍵處理、數字通信、開關量輸入輸出的實現等。在編程語言的選擇上，DSP部分采用匯編語言和C語言相結合的方式[5]，為了保證系統良好的實時性，以匯編語言為主，C語言做整個程序框架進程調度，既保證了程序的易讀性，也兼顧了系統良好的實時性。MSP430F149的程序完全基于C語言平臺開發，程序簡單易讀，可移植性好，便于后續升級工作。
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