[发明专利]基于DSP芯片的励磁控制器的USB通讯系统及其工作方法

权利要求书

1、一种基于DSP芯片的励磁控制器的USB通讯系统，其特征在于它由信号采集模块，数字处理器，存储模块，USB通讯模块及励磁系统的上位机构成，信号采集模块通过信号线与数字处理器相连，数字控制器通过外围总线与存储模块相连，USB通讯模块同样通过自己的外围总线与存储模块相连；同时，USB通讯模块通过USB通讯电缆与励磁系统的上位机相连；另由数字处理器、存储模块和USB通讯模块构成下位机。

2、根据权利要求1所说的一种基于DSP芯片的励磁控制器的USB通讯系统，其特征在于所说的信号采集模块包括收集前端电路和模数转换电路，其中所说的收集前端电路由电流互感器，电压互感器及运算放大器构成，输入信号分别与电流互感器和电压互感器的输入端相连，电流互感器和电压互感器的输出分别与运算放大器的输入端相连；前端电路将发电机极端电压电流、系统电压电流以及励磁电压电流转换为适合模数转换的范围，并送给模数转换模块；所说的模数转换电路将隔离放大电路送来的电压模拟数据通过A/D转换为数字处理器可以处理的二进制数据，通过总线送给数字处理器使用。

3、根据权利要求1所说的一种基于DSP芯片的励磁控制器的USB通讯系统，其特征在于所说的存储模块是一个双端口RAM，通过总线分别与DSP和USB通讯模块相连；双端口RAM存放DSP与USB通讯模块的共享数据，数字处理器将传输数据放入双端口RAM中。

4、根据权利要求1所说的一种基于DSP芯片的励磁控制器的USB通讯系统，其特征在于所说的USB通讯模块由一个单片机和USB控制芯片构成，所说的USB控制芯片通过并行数据线及辅助线与单片机相连，并通过USB接口和通讯电缆与上位机或者U盘相连；单片机通过并行数据线与双端口RAM相连，实现与数字处理器的数据共享。

5、一种基于DSP芯片的励磁控制器的USB通讯系统的工作方法，其特征在于它是由以下步骤所构成：

(1)前端电路及片上模数转换电路实现数据的采集；所说的前端电路利用互感器将发电机二次侧的高电压、大电流转换小范围的电压信号，并通过进一步的比例运放电路，限幅电路、滤波电路将得到的适合片上模数转换模块的小信号，然后通过片上模数转换电路得到各种电压电流的数字量信号；

(2)DSP芯片实现数据的运算处理及存储；

(3)USB通讯模块通过USB控制芯片实现协议转换；

(4)上位机通过驱动程序和应用程序实现对硬件I/O口的访问和数据的分析处理；

(5)USB转换为主机方式可实现励磁控制器主机功能，实现U盘读取系统数据：所说的USB转换为主机方式可实现励磁控制器主机功能，实现U盘读取系统数据，主要通过对USB控制芯片输入命令改变其工作方式，使其成为USB主机，这样可以读写外部USB设备，我们选用U盘作为USB设备，即可读写U盘，从而实现将系统电压电流数据读入到U盘中，实现自动抄表功能。

6、根据权利要求5所说的一种基于DSP芯片的励磁控制器的USB通讯系统的工作方法，其特征在于所说的步骤(2)DSP芯片实现数据的运算处理及存储包括：DSP初始化程序和DSP数据运算存储程序，其中所说的DSP初始化程序为DSP上电后，初始化程序初始化所有的相关寄存器，尤其对与USB通讯模块相连的外部中断引脚设置为有效，并给与高优先级；所说的DSP数据运算存储程序为在数据运算处理的同时，周期将一定时间的数据送往片内缓冲区，并及时响应USB模块的中断信号。

7、根据权利要求6所说的一种基于DSP芯片的励磁控制器的USB通讯系统的工作方法，其特征在于所说的DSP数据运算存储程序中的中断程序的具体流程可为：

a)保存现场；

b)清空双端口RAM标志位，这里的双端口RAM标志位指的是双端口RAM中的一个地址空间，其读写与其它地址空间并无区别，只是被赋予特殊意义，即有效表示双端口RAM中的数据有效，可被USB通讯模块取走，反之无效则不可取走；

c)将片内缓冲区的数据依次写入双端口缓冲区中；

d)将双端口RAM标志位置位，以表示本次传输已结束；

e)返回现场。