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基于PSD3XX與ADMC401接口設(shè)計(jì)的無(wú)功發(fā)生器系統(tǒng)
摘要：文章介紹了PSD3XX系列芯片的基本功能和ADMC401芯片的功能特點(diǎn)，結(jié)合硬件電路圖詳細(xì)分析了兩者的接口設(shè)計(jì)，并對(duì)其軟件環(huán)境和需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了說(shuō)明，最后以靜止無(wú)功發(fā)生器為例，介紹了ADMC401+PSD311兩片系統(tǒng)的應(yīng)用方法，同時(shí)給出了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)圖。關(guān)鍵詞：PSD3XX ADMC401 PWM SVG
隨著微機(jī)控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及控制系統(tǒng)復(fù)雜性和實(shí)時(shí)性要求的不斷提高，很多控制系統(tǒng)都對(duì)高速、多功能、大容量控制器的被控對(duì)象提出了各種要求控制。尤其是在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，系統(tǒng)需要快速地完成大量數(shù)據(jù)的采集和處理以及控制信號(hào)的接收和發(fā)送等諸多功能，這樣，一般的單片機(jī)系統(tǒng)很難滿(mǎn)足要求。因此，如何設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、合理的高性能控制系統(tǒng)已成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
１�。校樱男酒f(shuō)明
對(duì)于一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，如果采用常規(guī)的ＲＡＭ、ＲＯＭ和邏輯器件分離的系統(tǒng)連接方式，必定會(huì)使整個(gè)控制電路過(guò)于龐雜，從而給設(shè)計(jì)和調(diào)試帶來(lái)很大的困難，同時(shí)也會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而美國(guó)ＷＳＩ公司生產(chǎn)的可編程外圍邏輯器件ＰＳＤ系列芯片內(nèi)集成有ＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ和ＰＬＤ陣列等部件，它將單片機(jī)所需的多個(gè)外圍芯片集成在一個(gè)芯片內(nèi)，從而大大地簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì)，減少了印制電路板的面積，縮短了開(kāi)發(fā)周期。圖１是ＰＳＤ３系列器件的組成結(jié)構(gòu)。
從圖中可以看到ＰＳＤ３ＸＸ內(nèi)部有２５６ｋ位到１Ｍ位不等的ＥＰＲＯＭ，它們被均勻地分為８?jìng)�(gè)相同大小的區(qū)，每個(gè)區(qū)都有相應(yīng)的選擇信號(hào)，通過(guò)ＰＳＤ中ＰＬＤ譯碼部分可產(chǎn)生相應(yīng)的選擇信號(hào)。還有一些主要的功能部件，如多個(gè)單獨(dú)可配置Ｉ／Ｏ端口、兩個(gè)可編程陣列（ＰＡＤ Ａ和ＰＡＤ Ｂ）、１６ｋ位靜態(tài)ＲＡＭ等。對(duì)于較大的系統(tǒng)，還可以通過(guò)水平級(jí)聯(lián)（以增加總線(xiàn)寬度為特點(diǎn)）或垂直級(jí)聯(lián)（以增加子系統(tǒng)深度為特點(diǎn)）等方式并配置多個(gè)ＰＳＤ３ＸＸ來(lái)完成。ＰＳＤ３ＸＸ可以和多路復(fù)用或非多路復(fù)用總線(xiàn)的１６位微控制器接口。并支持多種ＭＣＵ，例如Ｉｎｔｅｌ的８０１９６、８０３８６ＥＸ，Ｍｏｔｏｒｏｌａ的６８ＨＣ１６、６８３ＸＸ，Ｐｈｉｌｉｐｓ的８０Ｃ５１ＸＡ以及ＡＤ公司的ＡＤＳＰ２１０５等。如此大的儲(chǔ)存空間和功能單元極大地方便了單片機(jī)的嵌入式設(shè)計(jì)，同時(shí)地為用戶(hù)提供了更為簡(jiǎn)單靈活的解決方案。圖２是常規(guī)的單片機(jī)系統(tǒng)和由ＰＳＤ組成的系統(tǒng)進(jìn)行硬件結(jié)構(gòu)比較的示意圖，可見(jiàn)運(yùn)用ＰＳＤ后，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到極大簡(jiǎn)化。
圖2 常規(guī)單片機(jī)系統(tǒng)和由PSD組成的兩片系統(tǒng)比較圖
２ ＡＤＭＣ４０１芯片說(shuō)明
對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，數(shù)字信號(hào)處理（ＤＳＰ）的普遍使用正在成為一股潮流。ＡＤＭＣ４０１?１??２?芯片即是一個(gè)基于單片ＤＳＰ的控制器，適合工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中的高性能控制。該芯片集成了一個(gè)２６ＭＩＰＳ定點(diǎn)內(nèi)核ＡＤＳＰ－２１７１，其編碼與ＡＤＳＰ－２１ｘｘ ＤＳＰ 系列完全兼容。該內(nèi)核具有一套完備的外圍控制接口，可以在高度集成環(huán)境中快速實(shí)現(xiàn)對(duì)元器件的控制。另外，它還包含三個(gè)計(jì)算單元、兩個(gè)數(shù)據(jù)地址發(fā)生器和一個(gè)程序定序器，其中計(jì)算單元包含一個(gè)算術(shù)邏輯單元ＡＬＵ、一個(gè)乘法／累加器?ＭＡＣ?和一個(gè)桶式移位器，而內(nèi)核也增加了位操作、平方、四舍五入和全局中斷屏蔽等指令。除此之外，ＡＤＭＣ４０１芯片還包括兩個(gè)靈活的雙緩沖器以及雙向同步串行口。圖３為ＡＤＭＣ４０１的功能框圖。從圖中可以看到：該芯片提供有２ｋ×２４位的內(nèi)部程序儲(chǔ)存器ＲＡＭ、２ｋ×２４位的內(nèi)部程序存儲(chǔ)器ＲＯＭ、１ｋ×１６位的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器ＲＡＭ、一個(gè)高性
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