基于PSD3XX与ADMC401接口设计的无功发生器系统
口电路图
由图可见，ＡＤＭＣ４０１与ＰＳＤ３１１的连接几乎和它与标准的ＥＰＲＯＭ连接一样简单。由于总线的通路布在ＡＤＭＣ４０１内部，因此，ＰＳＤ３１１的８根数据线并不是像常用的与ＡＤＭＣ４０１的Ｄ７～Ｄ０相连，而是与Ｄ１５～Ｄ８相连。另外，还要注意，地址的最高位是由ＡＤＭＣ４０１的Ｄ２２线提供的（在ＡＤＭＣ４０１中没有Ａ１４地址线）。其ＢＭＳ信号可用于ＥＰＲＯＭ的片选并与ＰＳＤ３１１的Ａ１９输入相连，Ａ１９在ＰＳＤ的程序里将被定义为芯片使能信号，而由ＡＤＭＣ４０１生成低有效读和写选通脉冲，它们通常与对应于ＰＳＤ３１１的ＲＤ和ＷＲ输入相连，这些选通脉冲在传输中可用来选通ＰＳＤ３１１的ＥＰＲＯＭ和ＲＡＭ。
ＡＤＭＣ４０１有２ｋ×２４位的内部程序存储空间。在采用ＥＰＲＯＭ引导程序模式时（ＭＭＡＰ＝０，ＢＭＯＤＥ＝０），外部程序可通过ＡＤＭＣ４０１内部的定序器按照本身的２４位命令格式一次性全部下载到其内部程序存储空间。当然，应用程序可能大于ＡＤＭＣ４０１内部的程序存储空间。但是，无需担心，程序如果执行到后面的代码，ＡＤＭＣ４０１会自动重新引导。引导程序存储器由八页组成，每页８ｋ字节。一页中除了第一个字节外，每隔三个字节有一个空字节，第一个字节是该页的长度，在两个相邻空字节中，每组三个字节包含一个要装入ＤＳＰ内部程序存储器的２４位指令，也就是说，２ｋ×２４位的内部程序存储空间需要８ｋ×８位的外部存储空间。在ＡＤＭＣ４０１的开发工具中，有一个程序存储器ＰＲＯＭ的分配器实用程序“ＳＰＬ２１．ｅｘｅ”可为用户程序计算正确的页长度，并且根据适当的协议为用户程序的字节进行排序，从而极大地方便了程序代码的生成，这些代码可以直接写入ＰＳＤ３１１。ＰＳＤ３１１的具体配置电路各有不同，或登陆ｗｗｗ．ｗａｆｅｒｓｃａｌｅ．ｃｏｍ站点查询。
需要注意的是，ＡＤＭＣ４０１的汇编语言调试源程序在用汇编语言编辑完毕后，还应利用ＡＤＭＣ４０１提供的汇编、连接程序ＡＳＭ２１．ｅｘｅ和ＬＤ２１．ｅｘｅ进行编译连接?以便最终生成一个“．ｅｘｅ”文件。这个可执行文件才是调到ＡＤＭＣ４０１的软件调试执行程序。而ＰＳＤ３１１的软件主要是对ＰＳＤ的逻辑电路、Ｉ／Ｏ通道以及存储空间分配进行编辑，最后生成的文件将和ＡＤＭＣ４０１生成的程序代码一起写入到ＰＳＤ３１１中。
图5SVG装置结构图
４在ＳＶＧ装置中的应用
ＳＶＧ（ＳｔａｔｉｃＶａｒＧｅｎｅｒａｔｏｒ）—静止无功发生器也被称为ＳＴＡＴＣＯＭ（ＳｔａｔｉｃＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＣｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ），是灵活交流输电系统ＦＡＣＴＳ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＡＣＴｒａｎｓｍｉｓ-ｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）技术中一个重要的基础部件。该部件与其它的无功补偿装置相比，虽然ＳＶＧ装置的成本要高一些，但其灵活的动态调节特性、优越的补偿效果以及更小的设备体积都是其它装置不能比拟的。在ＳＶＧ装置中，由于要涉及到大量的复杂计算（如滤波计算、瞬时无功计算）和各种控制手段（如矢量控制、ＰＩ控制）以及诸多信号的采集和发送。因此，系统对控制器的运算速度、接口资源、稳定性以及成本等方面要求很高。ＳＶＧ装置的关键部件就是它的逆变桥路部分，而ＡＤＭＣ４０１集成的专用６路ＰＷＭ波形发生器正好提供了灵活的控制方法。此外，ＡＤＭＣ４０１的高速流水线式８路Ａ／Ｄ采样端口也为电压电流的快速采集提供了保证。图５为基于ＡＤＭＣ４０１和ＰＳＤ３１１的ＳＶＧ装置结构图。该系统共分为３个主要部分：第一部分是由ＡＤＭＣ４０１和ＰＳＤ３１１构成的检测控制部分，第二部分是由ＩＧＢＴ模块构成的逆变电路，第三部分是由电力二极管构成的全波整流电路。整流电路采用日本富士公司的三相全波整流模块６ＲＩ１００Ｇ－１６０，其主要作用是将三相线路上的交流电压变为直流输出，从而维持直流电容两端的电压稳定，并为逆变电路提供一个稳定的直流电。使用该模块可在不轻微改变逆变器的触发工作角情况下提高和稳定系统中电容上的电压。逆变电路部分采用的是富士电机推出的Ｒ系列ＩＰＭ模块７ＭＢＰ１００ＲＡ－１２０，它将过去的ＩＧＢＴ单元、驱动电路、保护电路等结合在一个模块之中，从而极大地提高了实际应用系统的稳定性、简化了设计难度、缩小了装置体积。电流的检测则利用ＫＴ１００－Ｐ型电流传感器来完成，电压的检测利用的是ＣＨＶ－５０Ｐ电压传感器。输出显示部分采用以ＳＥＤ１５２０为驱动的ＭＧＬＳ－１２０３２Ａ液晶模块。以上各部件的功能均可通过对ＡＤＭＣ４０１数字信号处理芯片进行软件编程来实现。
５结束语
通过将ＡＤＭＣ４０１和ＰＳＤ３１１相结合，可真正实现只用两个芯片组成一个功能强大的低成本最小单片机系统之结果，而且应用范围相当广泛，尤其适合于那些要求低功耗、小体积、多外设、高速度的场合。本文介绍的在ＳＶＧ装置中的应用涉及到了其中很多的功能，但是系统本身还有很大的扩展空间。使用时可以根据实际情况充分地利用其资源，以便完成更加复杂的任务 《基于PSD3XX与ADMC401接口设计的无功发生器系统(第2页)》
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由图可见，ＡＤＭＣ４０１与ＰＳＤ３１１的连接几乎和它与标准的ＥＰＲＯＭ连接一样简单。由于总线的通路布在ＡＤＭＣ４０１内部，因此，ＰＳＤ３１１的８根数据线并不是像常用的与ＡＤＭＣ４０１的Ｄ７～Ｄ０相连，而是与Ｄ１５～Ｄ８相连。另外，还要注意，地址的最高位是由ＡＤＭＣ４０１的Ｄ２２线提供的（在ＡＤＭＣ４０１中没有Ａ１４地址线）。其ＢＭＳ信号可用于ＥＰＲＯＭ的片选并与ＰＳＤ３１１的Ａ１９输入相连，Ａ１９在ＰＳＤ的程序里将被定义为芯片使能信号，而由ＡＤＭＣ４０１生成低有效读和写选通脉冲，它们通常与对应于ＰＳＤ３１１的ＲＤ和ＷＲ输入相连，这些选通脉冲在传输中可用来选通ＰＳＤ３１１的ＥＰＲＯＭ和ＲＡＭ。
ＡＤＭＣ４０１有２ｋ×２４位的内部程序存储空间。在采用ＥＰＲＯＭ引导程序模式时（ＭＭＡＰ＝０，ＢＭＯＤＥ＝０），外部程序可通过ＡＤＭＣ４０１内部的定序器按照本身的２４位命令格式一次性全部下载到其内部程序存储空间。当然，应用程序可能大于ＡＤＭＣ４０１内部的程序存储空间。但是，无需担心，程序如果执行到后面的代码，ＡＤＭＣ４０１会自动重新引导。引导程序存储器由八页组成，每页８ｋ字节。一页中除了第一个字节外，每隔三个字节有一个空字节，第一个字节是该页的长度，在两个相邻空字节中，每组三个字节包含一个要装入ＤＳＰ内部程序存储器的２４位指令，也就是说，２ｋ×２４位的内部程序存储空间需要８ｋ×８位的外部存储空间。在ＡＤＭＣ４０１的开发工具中，有一个程序存储器ＰＲＯＭ的分配器实用程序“ＳＰＬ２１．ｅｘｅ”可为用户程序计算正确的页长度，并且根据适当的协议为用户程序的字节进行排序，从而极大地方便了程序代码的生成，这些代码可以直接写入ＰＳＤ３１１。ＰＳＤ３１１的具体配置电路各有不同，或登陆ｗｗｗ．ｗａｆｅｒｓｃａｌｅ．ｃｏｍ站点查询。
需要注意的是，ＡＤＭＣ４０１的汇编语言调试源程序在用汇编语言编辑完毕后，还应利用ＡＤＭＣ４０１提供的汇编、连接程序ＡＳＭ２１．ｅｘｅ和ＬＤ２１．ｅｘｅ进行编译连接?以便最终生成一个“．ｅｘｅ”文件。这个可执行文件才是调到ＡＤＭＣ４０１的软件调试执行程序。而ＰＳＤ３１１的软件主要是对ＰＳＤ的逻辑电路、Ｉ／Ｏ通道以及存储空间分配进行编辑，最后生成的文件将和ＡＤＭＣ４０１生成的程序代码一起写入到ＰＳＤ３１１中。
图5SVG装置结构图
４在ＳＶＧ装置中的应用
ＳＶＧ（ＳｔａｔｉｃＶａｒＧｅｎｅｒａｔｏｒ）—静止无功发生器也被称为ＳＴＡＴＣＯＭ（ＳｔａｔｉｃＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＣｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ），是灵活交流输电系统ＦＡＣＴＳ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＡＣＴｒａｎｓｍｉｓ-ｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）技术中一个重要的基础部件。该部件与其它的无功补偿装置相比，虽然ＳＶＧ装置的成本要高一些，但其灵活的动态调节特性、优越的补偿效果以及更小的设备体积都是其它装置不能比拟的。在ＳＶＧ装置中，由于要涉及到大量的复杂计算（如滤波计算、瞬时无功计算）和各种控制手段（如矢量控制、ＰＩ控制）以及诸多信号的采集和发送。因此，系统对控制器的运算速度、接口资源、稳定性以及成本等方面要求很高。ＳＶＧ装置的关键部件就是它的逆变桥路部分，而ＡＤＭＣ４０１集成的专用６路ＰＷＭ波形发生器正好提供了灵活的控制方法。此外，ＡＤＭＣ４０１的高速流水线式８路Ａ／Ｄ采样端口也为电压电流的快速采集提供了保证。图５为基于ＡＤＭＣ４０１和ＰＳＤ３１１的ＳＶＧ装置结构图。该系统共分为３个主要部分：第一部分是由ＡＤＭＣ４０１和ＰＳＤ３１１构成的检测控制部分，第二部分是由ＩＧＢＴ模块构成的逆变电路，第三部分是由电力二极管构成的全波整流电路。整流电路采用日本富士公司的三相全波整流模块６ＲＩ１００Ｇ－１６０，其主要作用是将三相线路上的交流电压变为直流输出，从而维持直流电容两端的电压稳定，并为逆变电路提供一个稳定的直流电。使用该模块可在不轻微改变逆变器的触发工作角情况下提高和稳定系统中电容上的电压。逆变电路部分采用的是富士电机推出的Ｒ系列ＩＰＭ模块７ＭＢＰ１００ＲＡ－１２０，它将过去的ＩＧＢＴ单元、驱动电路、保护电路等结合在一个模块之中，从而极大地提高了实际应用系统的稳定性、简化了设计难度、缩小了装置体积。电流的检测则利用ＫＴ１００－Ｐ型电流传感器来完成，电压的检测利用的是ＣＨＶ－５０Ｐ电压传感器。输出显示部分采用以ＳＥＤ１５２０为驱动的ＭＧＬＳ－１２０３２Ａ液晶模块。以上各部件的功能均可通过对ＡＤＭＣ４０１数字信号处理芯片进行软件编程来实现。
５结束语
通过将ＡＤＭＣ４０１和ＰＳＤ３１１相结合，可真正实现只用两个芯片组成一个功能强大的低成本最小单片机系统之结果，而且应用范围相当广泛，尤其适合于那些要求低功耗、小体积、多外设、高速度的场合。本文介绍的在ＳＶＧ装置中的应用涉及到了其中很多的功能，但是系统本身还有很大的扩展空间。使用时可以根据实际情况充分地利用其资源，以便完成更加复杂的任务 《基于PSD3XX与ADMC401接口设计的无功发生器系统(第2页)》
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