如何使用DSP器件实现高精度电表校验

　　在进行常规电量测量装置的校验中，作为校验装置，一定要对电压、电流的幅值、频率、相位等进行高精度测量，在校验装置中采用 TI 公司 DSP 器件 TMS320F206 控制 A/D 转换、数据采集和数字滤波处理，并把滤波处理后的数据传送给微机进行数据的进一步处理，实现了高精度电表校验的要求。

　　测量单元的组成及其功能

　　测量单元是作为系统的高精度标准表，要完成对交 / 直流电压、电流的多个电量测量，测量的精度小于 0.05 级，测量单元采取插卡式设计，直接插入 IPC（工业控制微机）的 ISA 总线中使用。本单元结构框图如图 1 所示。

　　其中：A/D 转换器采用 BB 公司的 ADS7805，这是 16-Bit，转换频率可达 100KHz，的高精度转换器，芯片有 28 脚双排直插式或贴片式封装，转换结果 16 位并行输出，启动转换和读取上次转换的结果可以同时进行，用它完成变换后的电压、电流信号的 A/D 转换;双口 RAM 采用 CY7133-25，它是一个双边均 16 位数据位的 2KBRAM，两边可以分别对片内的存储单元进行存取，在电路中分别受 DSP 和 IPC 的控制，以实现 IPC 和 TMS320F206 之间的数据交换;过零比较用 LM339，实现对交流 v、I 的过零检测，用于获取计算频率、相位差等数据的信号。 DSP 采用的是 TI 公司的 16-bit 定点 DSP TMS320F206，运算速度 40MIPS，是一种低功耗器件，采用了改进的哈佛结构，有 1 条程序总线和 3 条数据总线，流水线操作，有高度并行 32-bit 算术逻辑单元、16*16-bit 并行硬件乘法器、片内存储器、片内外设和高度专业化的指令集，从而使该芯片速度高、操作灵活。片内资源还有：内部时钟发生器，可以对外接时钟源进行 *1、*2、*4 和 /2 来产生 CPU 时钟;片内有 RAM4.5K，Flash32K，能够适合于许多工程应用，特别是 32K Flash 作为程序存储器，给系统的设计和程序的调试带来很大方便;3 个外部中断 INT1、INT2、INT;1 个同步串口和一个异步串口;1 个软件可编程定时器;JTAG 扫描仿真接口（IEEE 标准），用来实现在线仿真测试;具有 4 个独立可编程 I/O 脚（I/O0、I/O1、I/O2、 I/O3），1 个输出脚 XF 和 1 个输入脚 /BIO。由于 DSP 的取指和执行能完全重叠运行，再加上多级流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的 DSP 指令和快速的指令周期等结构特点，使得其数字处理速度大大提高，这也为 DSP 和外部电路和器件的接口提出了一些新的要求和问题，在设计 DSP 应用系统时必须要认真考虑。