SPORT及IDMA接口在电力系统监控产品中的应用

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1、第20卷第13期电子设计工程2012年7月V01．20No．13ElectronicDesignEngineeringJu1．2012SPORT及IDMA接口在电力系统监控产品中的应用孙瑞正(山东科汇电力自动化有限公司山东淄博255087)摘要：电力系统监控产品中，模拟量数据流程是影响系统性能的重要因素。文中提出了一种基于ADSP中SPORT及IDMA的模拟量输入接口。实际应用表明，该方法可以简化数据流程，提高系统效率。关键词：串行接口AD转换器；SPORT接口；IDMA接口；ADSP芯片中图分类号：TP802+7文献标识码：A文章编号：1

2、674—6236(2012)12—0155—03UsingSPORTandIDinpowersystemmonitoringSUNRui—zheng(ShandongKehuiPowerAutomationCo．，Ltd，Zibo255087，China)Abstract：Inmonitorsystemforpowersystem，thedata-flowpathofdataacquisitionsystemwillefectthesystemperformance．Inthispaper，anewdatainterfaceispresen

3、tedbaseonSPORTandIDMAofADSP，bywhich，thedata-flowpathcanbesimpledandtheperformancecanbeimpmved．Keywords：ADS8509；SPORT；IDMA；ADSP-218X国民经济的迅猛发展，对能源尤其是电能的要求也有所SPORT0口进入ADSP一2185M。DSP在完成计算后，其计算结提高。因此，电力系统监控产品也朝着精度更高，功能更强，果经IDMA口读入MCU。响应更快发展。当前电力系统监控产品如配网自动化控制器、电能质量监测、故障录波、继电保护等

4、一般都采用DSP+MCU的设计方案，目的是将DSP的高速数字信号处理功能和MCU完善的管理、通讯、丰富的接口等功能相结合，从而使得产品功能更丰富。扩展更灵活。对于电力系统监控产品来说，模拟量的获取是一个非常重要的环节。以每周波采样32点，6路模拟量计，每秒需要读取的原始数据约为9．6k字。显然，频繁的读取工作非常繁图1模拟量接口框图复，不管是对DSP还是MCU。更何况许多产品需要更高的采Fig．1ADCdata-flowpath样速度和更多的模拟量输入。而DSP与MCU之间的数据交1．1模拟■转换结果输入接口换同样很繁复。SP0RT【3-5

5、]口是AD公司独有的一种同步串行口。在文中提出了一种基于ADSP一218Xt-3]的模拟量数据流接ADSP一218xt~系列、Blackfin等系列产品中都有提供。SPORT口方法．可以避免因为频繁读取模拟量相关数据而造成的资口有5根信号线，其定义为：源浪费。经产品验证。本方法更灵活，更合理。SCu(：时钟信号RFS：接收帧同步信号1接口原理TFS：发送帧同步信号图1为模拟量接口框图。其中，ADSP一2185M主要负责DR：串行数据接收AD转换器输入数据的收集和实时计算。由Actel公司的DT：串行数据发送FPGA(APA150)实现采样控

6、制和接口逻辑。ADS8509是TISPORT口有几个突出的特点，包括：SPORT口是双向的，公司的一款SAR型AD转换器，其精度为，l6位，采样速度最具有独立的双缓冲发送或接收数据区即Double-bufered功高250KSPS，接口为串行接口。图1也反映了模拟量数据流能；Autobufering即自动缓冲功能；帧长可变，串行数据长度程。ADS8509在FPGA的控制下完成模拟量采集，其数据经从3到16位可选；时钟信号可变。而且可以外部输入，也可以内部产生等。收稿日期：2012—04—06稿件编号：201204040作者简介：孙瑞正(19

7、7O一)，男，山东莱西人，工程师。研究方向：电力系统监控。—．155-《电子设计工程)2012年第13期Double．bufered即双缓冲功能。实际是指发送和接收均是ADSP一218x系列产品的一个16位并行DMA接口。由于有发送数据寄存器和移位寄存器共两个寄存器，避免了因响电力系统监控产品中的原始模拟数据为12位或16位，应不及时导致的数据丢失；Autobufering即发送／接收的数据IDMA的位宽正好满足要求。可以基于DMA操作自动读出／写入环形缓冲区，而不需要外IDMA接口信号如下：部干预。一旦发送缓冲区发完，接收缓冲区收满，即可

8、以引发IS：IDMA接口片选信号中断。如果在中断服务程序中将缓冲区设为另一个，则可以IRD：IDMA接口读信号。当IS和IRD同时有效时，开始两个缓冲区轮流工作．从而为数据处理留