图4
在硬件电路设计中，ｌ６Ｃ５５２的片内寄存器选择线Ａ０～Ａ２以及读写信号均由ＤＳＰ直接控制。串、并行通道的片选线ＣＳＡ、ＣＳＢ和ＣＳＰ则由ＣＰＬＤ直接控制，可根据需要选择串行通信方式还是并行通信方式。为防止干扰，
系统加入了光电隔离器，由于ＲＳ２３２电平与ＣＭＯＳ电平不同，因此ＲＳ２３２驱动器与ＣＭＯＳ电平连接时必须经过电平转换，ＭＡＸ２３２就是完成这一功能的。另外，用ＭＡＸｌ４８６来实现与ＲＳ４８５的通讯，该驱动芯片的ＯＥ、Ｈ／Ｆ可决定电路是工作在半双工还是全双工状态，并可由ＣＰＬＤ来控制选择。ｌ６Ｃ５５２的并口可直接连接到ＰＣ机的并口上而无须电平转换。通讯时，通过中断ＩＮＴ１～ＩＮＴ３可向ＣＰＬＤ逻辑块发生申请，并由ＤＳＰ响应。
该系统能测量４０Ｈｚ～２ＭＨ的信号频率。测量工频时，电网信号经变压器降压后，再经过滤波器和比较器送给ＣＰＬＤ进行计数测量。８ＭＨｚ（ＣＬＫ）晶振脉冲输入可以使用单独的有源晶振，也可以用ＣＰＬＤ对已有的１６ＭＨｚ晶振分频得到。
选用完成系统电源监控的看门狗复位芯片ＭＡＸ１２３２，可设置为自动刷新和手动复位结合方式。当电压检测器监控到Ｖｃｃ低于所选择的容限时，系统将输出并保持复位电平；以使ＤＳＰ能在一定时间内触发ＳＴ端来刷新看门狗。如果ＳＴ在２５０ｍｓ间隔内未触发，ＭＡＸ１２３２自动发出信号来复位系统。
３ 基于ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的软件流程
该数据采集处理板通过ＴＭＳ３２０Ｆ２０６内部定时器中断来启动Ａ／Ｄ转换，中断周期被设置为每周波采样６４点，即约３１２．５ｎｓ触发一次中断。ＭＡＸ１２５的１２路Ａ／Ｄ转换完成后，电路将触发中断信号ＩＮＴ０给ＤＳＰ。实时数据由ＤＳＰ通过连续读脉冲将数据存到内、外部扩展ＲＡＭ或通过通讯扩展芯片传给上位机。当数据采样达到６４个点后，开始执行ＦＦＴ单元。通常将ＦＦＴ算法程序块存到ＤＳＰ内部存储单元Ｂ０中，该单元是一个６４点同址基２ 时间抽取的ＦＦＴ模块。通过ＤＳＰ算法可实现对各项电能质量指标及其它电参数的计算与分析，同时进行数据处理（包括谐波分析和不平衡度分析），也就是在采样点采样后实时检测信号的峰值、有效值等信息，以判断过压、欠压、振荡等电能质量问题。最后将实时波形或分析谱结果传送到ＰＣ上位机或其它网络上。系统的每个采样周期的时间分配见图４ 所示。其软件主程序和中断处理程序流程图分别见图５、图６ 所示。
４ 结束语
我国对电网质量研究起步较晚，目前使用的电网质量检测设备与发达国家还有一定距离，因此，电网污染问题仍然有待于进一步解决，传统的采样装置有待于进一步优化提高，本文设计的电力采样处理板采用ＤＳＰ芯片构成数字处理系统，以下位机为主体实现实时采样、数据处理、分析和短时储存，同时与上位机进行数据通讯并利用远程计算机展示和存储管理数据库。实验证明：利用该设备可提高系统的运算速度和精度而且性价比很高。
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