80C196KC-ADMC401接口电路设计及其应用
80C196KC-ADMC401接口电路设计及其应用 关键词：８０Ｃ１９６ＫＣ ＡＤＭＣ４０１ ＳＶＧ ＩＧＢＴ－ＩＰＭ 随着微机控制技术的发展和广泛应用以及控制系统复杂性和实时性要求 的不断提高，使得很多系统需要用两个甚至更多的控制器，实现被控对象提出的 各种要求。尤其是在工业应用领域中，要完成大量的数据采集和处理、控制信号 的接收和发送等诸多功能，对系统的运算速度、接口资源、稳定性以及成本方面 有着非常高的要求。设计一个实用、合理、经济的高性能控制系统是成功投入现 场运行的关键。在ＳＶＧ（静止无功发生器）装置中涉及到大量的复杂计算（如滤波计算、 瞬时无功计算）和先进的控制手段（如矢量控制）以及诸多信号的采集和发送， 使得单个ＣＰＵ很难满足系统要求。因此采用高集成度的嵌入式处理器与ＤＳＰ 芯片组成双ＣＰＵ系统来实现对整个系统的控制。
１ 系统设计 １．１ 系统的组成及原理 双ＣＰＵ系统的原理图框图如图１所示。系统采用８０Ｃ１９６ＫＣ和Ａ ＤＭＣ４０１两个芯片作为核心处理器。ＡＤＩ公司的ＡＤＭＣ４０１芯片是基 于ＤＳＰ的控制器，非常适于工业应用领域中的高性能控制。该芯片集成了一个 高速的ＤＳＰ内核，且其内核具有一套完备的外围控制接口，以便在高度集成的 环境中快速实现控制。Ｉｎｔｅｌ公司的８０Ｃ１９６（ＫＢ／ＫＣ）是一款高 性能且价格低廉的１６位单片机，同样适用于高速控制和需要多个外设的场合。
两个ＣＰＵ在运行时独立执行存放在不同器件中的程序，同时保持相互之间的协 调工作。考虑到系统本身的复杂性，如果使用传统的ＲＡＭ、ＲＯＭ和逻辑译码 器件分离的系统接线方式，必定会使得整个控制电路过于庞杂，给调试带来很大 困难，同时也降低了系统的稳定性。因此，该系统用到了可编程系统外围接口器 件ＰＳＤ产品中的ＰＳＤ４２３５和ＰＳＤ３１１。它们分别作为两个ＣＰＵ的 外部扩展器件，并和ＣＰＵ组成一个双ＣＰＵ—ＰＳＤ系统（简称双ＣＰＵ系统）， 如图１所示。两个ＣＰＵ间的相互通信采用了双口ＲＡＭ（ＩＤＴ７１３２）， 通过它可以顺利实现两个ＣＰＵ之间的数据传输。键盘管理部分用８２Ｃ７９接 口芯片。输出显示部分用以ＳＥＤ１５２０为驱动芯片的ＭＧＬＳ－１２０３２ Ａ液晶模块（ＬＣＤ）。系统中专门增加了额外的串行Ｅ２ＰＲＯＭ，主要用于掉电时数据的保护以及记录部分操作参数。此外，组成系统的还有ＷＡＴＣＨＤ ＯＧ电路、ＵＡＲＴ电路等。它们在系统中的资源分配、功能实现都是通过对控 制器的软件编程来完成。下面将详细介绍各部分的接口电路设计以及相应的工作 原理。
１．２ ８０Ｃ１９６ＫＣ部分设计