80C196KC-ADMC401接口電路設(shè)計(jì)及其應(yīng)用

第第頁80C196KC-ADMC401接口電路設(shè)計(jì)及其應(yīng)用隨著微機(jī)掌握技術(shù)的進(jìn)展和廣泛應(yīng)用以及掌握系統(tǒng)冗雜性和實(shí)時(shí)性要求的不斷提高，使得許多系統(tǒng)需要用兩個(gè)甚至更多的掌握器，實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象提出的各種要求。尤其是在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，要完成大量的數(shù)據(jù)采集和處理、掌握信號(hào)的'接收和發(fā)送等諸多功能，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)算速度、接口資源、穩(wěn)定性以及本錢方面有著特別高的要求。設(shè)計(jì)一個(gè)有用、合理、經(jīng)濟(jì)的高性能掌握系統(tǒng)是勝利投入現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵。

在ＳＶＧ〔靜止無功發(fā)生器〕裝置中涉及到大量的冗雜計(jì)算〔如濾波計(jì)算、瞬時(shí)無功計(jì)算〕和先進(jìn)的掌握手段〔如矢量掌握〕以及諸多信號(hào)的采集和發(fā)送，使得單個(gè)ＣＰＵ很難滿意系統(tǒng)要求。因此采納高集成度的嵌入式處理器與ＤＳＰ芯片組成雙ＣＰＵ系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的掌握。

１系統(tǒng)設(shè)計(jì)

１．１系統(tǒng)的組成及原理

雙ＣＰＵ系統(tǒng)的原理圖框圖如圖１所示。系統(tǒng)采納８０Ｃ１９６ＫＣ和ＡＤＭＣ４０１兩個(gè)芯片作為核心處理器。ＡＤＩ公司的ＡＤＭＣ４０１芯片是基于ＤＳＰ的掌握器，特別適于工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中的高性能掌握。該芯片集成了一個(gè)高速的ＤＳＰ內(nèi)核，且其內(nèi)核具有一套完備的外圍掌握接口，以便在高度集成的環(huán)境中快速實(shí)現(xiàn)掌握。Ｉｎｔｅｌ公司的８０Ｃ１９６〔ＫＢ／ＫＣ〕是一款高性能且價(jià)格低廉的１６位單片機(jī)，同樣適用于高速掌握和需要多個(gè)外設(shè)的場(chǎng)合。兩個(gè)ＣＰＵ在運(yùn)行時(shí)執(zhí)行存放在不同器件中的程序，同時(shí)保持互相之間的協(xié)調(diào)工作。考慮到系統(tǒng)本身的冗雜性，假如使用傳統(tǒng)的ＲＡＭ、ＲＯＭ和規(guī)律譯碼器件分別的系統(tǒng)接線方式，必定會(huì)使得整個(gè)掌握電路過于龐雜，給調(diào)試帶來很大困難，同時(shí)也降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，該系統(tǒng)用到了可編程系統(tǒng)外圍接口器件ＰＳＤ產(chǎn)品中的ＰＳＤ４２３５和ＰＳＤ３１１。它們分別作為兩個(gè)ＣＰＵ的外部擴(kuò)展器件，并和ＣＰＵ組成一個(gè)雙ＣＰＵ—ＰＳＤ系統(tǒng)〔簡(jiǎn)稱雙ＣＰＵ系統(tǒng)〕，如圖１所示。兩個(gè)ＣＰＵ間的互相通信采納了雙口ＲＡＭ〔ＩＤＴ７１３２〕，通過它可以順當(dāng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)ＣＰＵ之間的數(shù)據(jù)傳輸。鍵盤管理部分用８２Ｃ７９接口芯片。輸出顯示部分用以ＳＥＤ１５２０為驅(qū)動(dòng)芯片的ＭＧＬＳ－１２０３２Ａ液晶模塊〔ＬＣＤ〕。系統(tǒng)中特地增加了額外的串行Ｅ２ＰＲＯＭ，主要用于掉電時(shí)數(shù)據(jù)的愛護(hù)以及記錄部分操作參數(shù)。此外，組成系統(tǒng)的還有ＷＡＴＣＨＤＯＧ電路、ＵＡＲＴ電路等。它們?cè)谙到y(tǒng)中的資源安排、功能實(shí)現(xiàn)都是通過對(duì)掌握器的軟件編程來完成。下面將具體介紹各部分的接口電路設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的工作原理。

１．２８０Ｃ１９６ＫＣ部分設(shè)計(jì)

１６位的８０Ｃ１９６ＫＣ芯片是Ｉｎｔｅｌ公司ＭＣＳ－９６系列單片機(jī)中重要的新成員，也是目前該系列單片機(jī)中性能最強(qiáng)的產(chǎn)品之一，在各類自動(dòng)掌握系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和高級(jí)智能儀器中都有廣泛的應(yīng)用。８０Ｃ１９６ＫＣ芯片的特點(diǎn)如下：振蕩信號(hào)頻率達(dá)１６ＭＨｚ，指令的運(yùn)算速度更快，１６位乘法１．７５μｓ，