摘 要：介绍一种利用max125作为a/d转换器，对多路信号同时进行高速采样，对所获取的采样信号用dsp进行处理的测量和检测装置。这种装置不仅可以对电力系统进行参数测量和故障分析，通过can总线还可以方便地集成到电力综合自动化系统中。
关键词：数字信号处理器；a/d转换器；通信；测量和检测
1总体设计
整个装置的硬件配置如图1所示，由数据处理单元(dsp)、人机接口单元和数据采集单元等组成。dsp单元主要完成can总线通讯、数据的存储和大量的数学运算，发挥其运算能力强的特长；采集单元采用max125，实现32通道16路同时、高速、14位分辨率采样；人机接口单元采用液晶显示，中文菜单操作。
2tms320lf2407a的特点
(1)高性能静态cmos技术使得供电电压降为3.3v，减小了芯片的功耗；30mips的执行速度使得指令周期缩短到33ns，从而提高了芯片的实时运算能力，同时也给我们实时分析采样到的信号的暂态信息提供了条件。
(2)片内有高达32k字的flash程序存储器，高达1.5k字的数据/程序ram，544字双口ram(daram)，1.5k字单口ram(saram)。外部可扩展的存储器总共192k字，64k字程序存储器，64k字数据存储器，64k字i/o寻址空间。这有利于我们存储采样的数据，在分析暂态信息的同时，还提供尽量多的稳态信息。
(3)can控制器模块是一个完整的can控制器，它是一个16位的外设模块，完全支持can2.0b协议。所以，我们可以通过can总线很方便地集成到电力综合自动化系统中。
(4)具有串行通信模块(sci)，接收器和发送器是双缓冲的，每一个都有它自己单独的使能和中断标志位，两者可以独立工作，或者在全双工的方式下工作。我们在此采用串行通信接口与人机接口模块进行通信。
3max125的特点
max125是内部带同步采样保持器的高速多通道14位数据采集芯片。芯片包含一个14位、转换时间为3μs的逐次逼近型模拟数字转换器，一个+2.5v的内部电压基准，一个经过缓冲的内部电压基准输入端，一个内部16mhz的时钟，一组可以同时对4路输入信号同步采样的采样/保持电路。max125每一个采样/保持电路(t/h)前面有一个2选1的转换开关，这样总共有8个输入信号。
在信号转换中，一个通道的故障状态不会影响其他通道的转换结果。在默认模式下，4个采样保持放大器的输出从1通道到4通道依次进行转换，当4个通道全部转换完毕后，对外部产生一个中断信号。也可以通过max125的双向并行口进行编程让它仅仅转换1、2、3通道，这样max125将一直对特定的通道进行转换，直到对它重新进行编程为止。中断信号总是在完成最后一次转换后出现。单一通道转换时间为3μs，转换完成后将结果存储在芯片内部的4×14bitram中。当所有的转换完成以后，可以依次对rd脚施加读脉冲以读出内部数据。4次读操作依次读出ram中的4个数据字。
因为max125数据总线电平和tms320lf2407a数据总线电平不完全相同，所以采用了总线电平转换芯片sn741vth245a，其中采用读写控制信号控制总线转换方向。
4模块间的通信
tms320lf2407a不但具有串行通信模块，还具有can控制器模块。
为了分担dsp的负担，减少dsp中断响应的次数，采用了单独的单片机控制的人机接口单元。dsp与人机接口单元通过rs232进行串行通信。
由于can总线结构简单、通信方式灵活、采用crc校验、通讯距离远、抗干扰能力强、成本低且作为无主网络，增减结点也非常方便等很多优点，所以，在很多方面获得了广泛的应用。这里，通过can总线控制器模块，我们可以把该部分方便地集成到别的系统中。
5结束语
本装置运行稳定可靠，克服了传统装置采样速率不高的缺点，可以实现最高达76k的采样速率，满足小波变换对信号处理的采样速率要求，很大程度地提高了装置获取电力系统暂态信息的能力；14位的采样精度改善了我们分析电力系统稳态信息的条件。所以，作者相信它可以很好地应用到电力系统中。
参考文献
［1］ 刘和平，等.tms320lf240x dsp结构原理及应用［m］.北京航空航天大学出版社，2002.
［2］ max125数据手册［m］.maxim公司，1998.
