[发明专利]高精度数据采集系统

说明书

技术领域

本发明属于采集系统技术领域，尤其涉及一种高精度数据采集系统。

背景技术

在各种大功率开关电源的控制过程中，都离不开对模拟信号的采集，而目前由于各种高速AD芯片的出现，以及DSP性能的不断提高，如何快速、高精度的采样模拟数据就显得尤为重要。目前大多数基于DSP和CPLD的数据采集系统都会将采样数据缓存在CPLD中，这样就会造成DSP获取的数据可能不是当前AD转换过来的最新数据，而且在多路AD采样的系统中，会大量占用CPLD中的逻辑单元。 

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种采样效率高的高精度数据采集系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括信号调理电路、AD芯片、电平转换芯片、CPLD 、DSP，其结构要点信号调理电路、AD芯片、电平转换芯片、CPLD 、DSP依次相连。

作为一种优选方案，本发明所述AD芯片采用MAX125。

作为另一种优选方案，本发明所述DSP采用DSP2812。

本发明有益效果。

本发明采用DSP和CPLD结合的译码式数据采集系统在电力电子控制系统中的应用，并通过仿真和实验充分验证了该方法的可行性。该方法通过DSP实现状态机和FIR滤波算法，通过CPLD译码DSP的指令来对下层AD硬件实行控制，将数据直接放在总线上供DSP读取。经实验验证，本方案可以完全节省数据在CPLD中的缓冲时间，直接将数据无延迟的从AD芯片传至DSP中，因此能够有效提高采样系统的效率。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明电路原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括信号调理电路、AD芯片、电平转换芯片、CPLD 、DSP，信号调理电路、AD芯片、电平转换芯片、CPLD 、DSP依次相连。

所述AD芯片采用MAX125。

所述DSP采用DSP2812。

本发明采用DSP2812和CPLD器件EPM7512组合的方案，DSP2812作为整个系统的主控制器，控制CPLD完成信号采样和数字滤波的工作。CPLD对DSP的地址指令进行译码，通过内部的状态机来完成14位AD器件MAX125的逻辑控制时序。

XINTF接口是TMS320281x系列独有的外设，它负责将CPU访问存储器逻辑控制单元同存储器、外设以及其他的接口连接起来，该接口包含19位地址总线XA[18:0]，16位数55 据总线XD[15:0]，和各种控制信号(如读、写、片选等)。 TMS320F2812处理器的外部接口(XINTF)映射到5个独立的存储空间：Zone0、Zone1、Zone2、Zone6和Zone7，当访问相应的存储器空间时，会产生一个片选信号；每个空间都可以独立的设置起始、活跃、收尾的时间，为了和慢速设备匹配，同时还可以使用XREADY信号来延长外设的活跃时间。

使用CPLD可以很好的匹配DSP和外围AD器件的控制时序差，无论是低速AD还是高速AD，都可以直接使用DSP来读取采集到的数据，而且非常易于多个AD芯片的扩展。整个系统分为主控制器DSP、CPLD、AD芯片、电平转换芯片和信号调理电路。

CPLD不断监测DSP的地址总线XA，片选XZCS和读写信号，就可以判断出DSP内部状态机所处的状态，从而CPLD发出相应的控制命令来控制AD采样芯片。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。