帶GPS授時的TMS320F2812數據采集系統

5 系統的軟件部分

系統的軟件部分包括主程序和各中斷程序以及系統與上位PC機的USB通信程序。主程序完成各變量及串行口的初始化，并利用傅里葉變換算法計算出各采樣點的實部和虛部。中斷程序包括A／D轉換程序、GPS時間信息的讀取程序等。本文重點介紹用于讀取GPS接收器串口輸出的中斷響應程序的設計思路，程序流程如圖7所示。

6 電源設計

電源電路采用降額設計，并采用高精度電源電路，可保證供電系統的可靠性。

① ADS8361的內部參考電源為+2.5 V。

② GPS15L OEM板的供電電壓為3.3～5.4 V，GPS接收天線的供電電壓為3.0 V。

③ TMS320F2812要求雙電源(1.9 V和3.3 V)為CPU、Flash、ROM、ADC和I／O接口供電。

當上電時，為了保證芯片內各個模塊的正確復位，TMS320F2812供電需要滿足一定的時序。該系統先給所有+3.3 V的電源引腳(VDDIO、VDD3VFL、VDDA1、VDDA2、VDDREF)上電，再接通1.9 V(VDD、VDD1)的芯片內核電源；當VDDIO的電壓上升到2.5 V時，VDD才上升到0.3 V，這樣才能保證片內各個模塊上電時能正確復位。掉電時，在VDD下降到1.5 V之前，系統復位。這樣才能保證在VDD、VDDIO掉電之前片內Flash模塊正確復位。該系統設計中，選用TI公司提供的雙電源輸出、Low- Dropout型電源TPS76801QDR來給TMS320F2812供電，實現上述的供電時序。

結 語

本數據采集系統為四通道，A／D轉換精度為16位，轉換精度高并且抗干擾能力極強，通過USB能夠實時海量傳輸所采集到的數據。另外最重要的是，用GPS 授時模式代替傳統授時模式，特別適合需要異地同步采集的場合。例如：在高速電氣化鐵道電氣參數參量中，為了能夠同步獲得列車電流、位置以及鋼軌電位、鋼軌電流、吸上線電流，只需要在列車上和鋼軌地面兩個測量點同時使用同樣的數據采集系統，這樣測得的相量數據就有統一的時間基準，便于科學地分析這些參數。