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正文摘录:

和A／D转换电路如图2所示。张凤蕊等：基于【)St’电力参数测试系统塑毋究图2DSP前向通道电路图(A相电压信号)对于工频电网参数的测量，要想获得精确的测量结果，就要选择合适的采样点数。采样点数的选取并不是越多越好。点数的选取要考虑几种因素：一是硬件电路的限制。例如：模数转换的速度，c)SP的处理速度等，如果采样点数过多，硬件的速度根本达不到；二是准确度的要求。如果采样点数过少，就会在数字信号处理时产生混叠现象，从而造成频谱失真.不能真实地反应原来的信号；三是数字信号处理采用算法的要求。比如：在采用FFT算法的时候，通常的采样点数为2。。根据国家对谐波测量仪器的要求。A级测量仪器需要分析到50次谐波。50次谐波的频率为50×50—2500Hz。根据采样定理可知。采样频率必须大于被采样模拟信号频谱中最高频率的2倍”。，所以采样频率必须大于2500×2—5OO()Hz。满足这项条件的最小的N一7。在设计中取N一8，选取采样点数为2。一256。采样频率为：50×256一12800Hz，所以采样的时间间隔(采样周期)为：l÷12800—78.125肛s。而A【)$8364最快的转换频率为250kHz，完成一次模数转换的时间是4肛s。TMS320I，F2407A的最短指令周期为25弘s。在一个采样时间间隔内(78.125ps)T凡4S320I。F2407A最多可以执行大约3125条指令，能够满足对AI)$8364的各种控制、读取转换数据并保存等各项操作指令对时间的要求。为了保证采样的同步和傅里叶变换的准确度.系统采用了由硬件锁相环技术组成的同步脉冲产生电路.对电网频率进行自动跟踪，实现了每个周步准确采样2”个点.从而较好地抑制了频谱泄漏的问题。同步采样脉冲产生电路如图3所示。为了具有良好的人机界面和保证I)SF’的正常工作.】58系统硬件部分还提供了键盘、液晶屏、串行通讯、实时时钟和硬件看门狗等电路。图3同步采样脉冲产生电路对于硬件电路设计，有2点需要特别注意：(1)电路板的抗干扰设计，例如：地线的处理、耦合的处理、时钟线的处理等。(2)信号的电平匹配fhJ题因为本系统所采用的【)St’芯片的I／()口标准为3.3V，所以所有与DSP相连接的电路必须与3.3V电平匹配。3系统的软件设计根据系统要求，本测量系统的主要任务是测量电力参数。对于软件的设计，采用自顶向下的设汁思想，其结构图如图4所示。首先根据设计任务对T=)SP的资源进行合理的分配。对相应的设计文件，例如：命令文件、头文件和库文件等进