ad7656應用電路圖一:外圍電路
圖4所示是AD7656在并行接口狀態下的外圍電路連接。其中的DVcc和AVcc分別是數字電壓端和模擬電壓端,它們在接入前要經過1個去耦電路,如圖4所示,每個供電電壓輸入引腳都要連接1個去耦電路,該電路由1只10μF和1只100nF的電容器組成。VDD、Vss和VDRIVE同樣要連接去耦電路。
AD7656的輸出接到FPGA中進行數字信號的濾波處理,然后再送入數字信號處理器(DSP)進行處理。用FPGA控制引腳CONVSTA/B/C、 RD和CS的狀態,可以用編程的方法或硬件連接的方式來實現。系統中的FPGA是ALTERA公司的EP1K30,DSP選用ADI公司的TS101S。此系統的外圍電路比較簡單,比較容易實現,具有真正的高速、高性能數字信號采集功能。
ad7656應用電路圖二:電能質量監測
電能質量測控系統采用16位高功能、低功耗的DSP芯片TMS320vc5402作為CPU,具有先進的多總線結構,40位AIU,數據/程序尋址空間1M*16bit,內置4K*16bitP/DROM和16K*16bitDARAM,工作頻率可達到IOOMIPS。該處理器是整個監測系統的控制核心,主要完成系統的通訊接口,負責系統中各個電路的協調管理以及計算結果的預處理。其特點是任務多,各個任務之間的協調較為復雜。DSP芯片接收數據采集系統送來的數字信號,并對其進行分析和計算,以實現各種算法,完成電壓、電流、功率、功率因數、頻率及各項電能指標的計算和分析。同時通過開關量輸入輸出通道實現各種控制模式。系統擴展高精度CPID實現對外圍各種設備的控制;擴展1片AM28F010作為外部程序存儲器和數據存儲器;與上位機通訊采用RS一485協議,為此內部集成一個通用的UART和全功能收發器MAX3140。
電能質量監測需要對電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率等基本參數進行實時監測,并對電力系統的諧波、三相電壓不平衡度、電壓閃變等指標進行分析。為了保證實時性,系統采用2片高速6通道同時轉換的A/D轉換器AD7656,同步采集三相電壓信號和電流信號,簡化了系統的硬件設計和軟件程序設計,為DSP及時準確地完成繁多的系統任務和復雜的算法奠定了基礎。A/D轉換模塊中,A/D采集要求DSP在接受到指示A/D轉換已完成的信號后從A/D中讀取轉換結果,因此需要建立兩個硬件中斷,一個是A/D中斷請求,BUSY引腳變低指示所有轉換已完成,通知DSP可從片內的寄存器讀轉換結果;另一個是DSP接收A/D數據中斷,如CS和RD低脈沖即為DSP從AD7656中讀轉換結果,在RD的上升沿將數據讀入DSP,建立兩個與硬件中斷相對應的軟件中斷SWI,建立配置A/D屬性的任務。系統的硬件結構框圖如圖3。
ad7656應用電路圖三:級聯電路
如圖6所示為AD7656級聯電路圖,鎖相環的輸出信號PLL-CONVST控制兩塊AD7656的21、22、23管腳,同時啟動12路采集;CPU作為主機為AD7656的11管腳(AD—SCLK)提供時鐘信號。CPU從圖6(a)的管腳7(DATA—OUTA)通過SPI讀取數據;圖6(a)的12管腳與圖6(b)的管腳7連接,實現兩塊AD7656的級聯;通過判斷AD7656的18管腳(AD—BUSY)來提醒CPU讀取轉換數據。

ad7656應用電路圖四:菊花鏈電路
采用2片AD7656-1配置成菊花鏈,可實現12通道同時采樣,數據通過DOUTA[]輸出,S3C2410A用同步串行接[10(SPIO)接收數據,如圖4所示。S3C2410A的GPEII弓|腳實現片上同步串行接[1SPIO的MISO功能,GPEI3(SCK)3|腳實現SPIO接C的同步時鐘輸出,GPFO弓|腳配置為中斷EINTO輸入并與AD7656-1(1)的BUSY腳相連;GPBO設置為PWM輸出,GPG9弓|腳沒置為通用輸出口,分別作為AD7656-1(1)和AD7656-1(2)的CONVST和CS的控制信號輸入。AD7656-1連接外圍電路時,必須對關鍵弓|腳進行必要的設置:AD7656-1(1)、AD7656-1(2)的DVCC、AVCC、VDRIVE、REFIN/OUT和VSS|腳須并聯一個1uF的去耦電容;為了與S3C2410A的3.3V的接[匹配,VDRIVE接+3V電源;STBY接VDRIVE,選擇正常模式;RANGE接地表示選擇輸入范圍士10V;H/s接數字地選擇為硬件配置;SER/PAR接VDRIVE,RD接數字地,選擇為串行模式。AD7656-1(1)的DCEN接VDRIVE,配置為菊花鏈模式,且SELA接VDRIVE,SELB、C,DCINA、B、C接數字地;AD7656-1(2)的DCEN接數字地,配置為排菊花鏈模式,且SELA接VDRIVE,SELB、C,DCINB、C接數字地。具體配置如圖所示。
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