風力發(fā)電機實驗測試系統的設計與實現
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本系統THS1206采用4個單通道輸入模式，圖2為一片THS1206與TMS320C5416型DSP的接口電路。DSP采用復合引腳R/W來進行讀寫操作，THS1206的可編程引腳WR與DSP的R/W引腳連接。THS1206的RD引腳通過連接一個電阻上拉為高電平。THS1206有兩個片選信號CS0和CS1。TMS320C5416通過IOSTRB引腳選擇外圍空間，與THS1206的CS0相連，地址線A17與CS1相連。THS1206的數據總線(D0~D11)可以直接與TMS320C5416的(D0~D11)數據總線相連，無需經過緩沖和電壓轉換。測試系統由DSP定時器提供轉換時鐘信號。DSP采用中斷方式讀取轉換后的數據。THS1206的DATA-AV直接與DSP的INT2相連。本文引用地址：http://www.ljygm.com/article/195409.htm
由于本文的風力發(fā)電機測試系統需要進行頻譜分析的是交流部分，8路0～1 500 V的交流電壓和8路0～10 A交流電流,用于交流部分頻譜分析的A/D芯片THS1206為4通道輸入芯片，所以本系統需用4片THS1206。
2.2 ADS7864與TMS320C5416接口電路
ADS7864是德州儀器(TI)公司Burr-Brown產品部推出的快速6通道全差分輸入的雙12位A/D轉換器。能以500 kS/s的采樣速率進行6通道同時采樣，特別適合于數據采集系統中電力參數的采集[4]。
圖3為TMS320C5416與一片ADS7864的接口電路，6個差分模擬輸入通道CHA0、CHA1、CHB0、CHB1、CHC0和CHC1輸入的模擬信號被ADS7864的6個采樣保持器保持，當ADS7864對采樣的6路信號轉換完畢后，ADS7864的BUSY引腳產生中斷信號，與DSP的INT0引腳相連表示轉換完畢，DSP可以通過中斷程序對轉換完畢的采樣信號進行讀取與處理。ADS7864的A2、A1、A0為地址和模式控制端，用于選擇數據的讀出方式，這里A2A1A0=110,輸出模式為循環(huán)方式。BYTE信號用于決定輸出數據寬度，令其為低電平，一次輸出16位信號(DB15~DB0)，CLOCK信號用作A/D轉換所需的時鐘,這里選擇時鐘的最高工作頻率為8 MHz，由CPU的時鐘提供。控制三組輸入通道的采樣/保持信號HOLDA、HOLDB、HOLDC連接在一起，由CPLD進行控制。
由于TMS320C5416的I/O口工作電壓是3.3 V，ADS7864的數字端工作電壓是5 V，所以它們之間必須連接由5 V轉換到3.3 V的電平轉換芯片74LVC16245。本文風力發(fā)電機測試系統需要同步測試22路信號，ADS7864為6通道差分輸入A/D轉換芯片，所以本系統需用4片ADS7864芯片。22路信號的同步采集由CPLD控制每片ADS7864的HOLDX引腳為低電平來實現。
3 測試系統軟件設計
3.1 系統整體軟件設計
本文風力發(fā)電機測試系統主程序流程圖如圖4(a)所示。首先進行系統初始化，根據DSP芯片固有的功能和特征，進入主程序的入口設置，所有寄存器清零，進行程序存儲器ROM區(qū)和數據存儲器RAM區(qū)的初始化，中斷矢量設置等主程序運行前的準備工作，以及檢查系統電源，監(jiān)視芯片上電后的DSP芯片內的硬件運行情況。當DSP芯片運行正常后，進入測試系統軟件的主程序運行，使用默認配置參數來設定系統的存儲器資源和總線占用資源。
系統在默認配置參數正常的情況下，開始定時器設置，系統可通過定時器的設置確定采樣時間。在一次采樣結束后，首先進入數據預處理，再將數據通過USB接口向上位機傳送。同時需要進行頻譜分析的數據在液晶顯示屏里顯示出來。每次采樣及數據處理結束后，都要對數據的采樣數量進行判斷，如果條件滿足，則系統數據采樣處理過程結束。如果不滿足，還要繼續(xù)進行定時器設定時間的判斷，如果定時器設定時間到，則進行新一輪的采樣過程，否則進行等待循環(huán)狀態(tài)。
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