16位逐次逼近型ADC ADS834实现高压侧数据处理(2)

(2)功率管理方式

ADS8344提供了灵活的功率管理模式，允许用户在给定的通过率下获得最佳的功率性能，可以通过对控制寄存器功率位PD0和PD1的编程设置来进行芯片的功耗管理。PD0=0，PD1=0时为自动关断模式。在这种模式下，ADS8344在每次转换结束时自动进入低功耗模式，当下一次转换开始时，芯片立即全部上电，不需要额外的延时，并且第一次转换是有效的;PD0=0，PD1=1时为内部时钟模式;PD0=1，PD1=0时为预留模式;PD0=1，PD1=1时为完全功率模式，这种模式下的芯片总是上电的。

(3)时钟方式

ADS8344可以由内部时钟执行逐次转换，也可以由外部时钟来执行，而在这两种模式下，都是由外部时钟来控制芯片数据的输入/输出。如果用户想更换芯片的时钟模式，则在芯片转换到新的模式之前需要一个额外的转换周期，因为PD0和PD1功率管理选择位必须在时钟模式转换前被提前写入到ADS8344的控制寄存器。

在外部时钟模式下，外部输入时钟不仅控制了数据输入/输出芯片，而且也决定了A/D芯片的转换速率。在内部时钟模式下，ADS8344芯片自行产生时钟信号，这样所连接的微机就不需产生SAR的转换时钟，转换结果可以方便地输出到微机。

3、ADS8344的典型应用

本文介绍的电子式互感器高压侧数据采集系统采用TMS 320LC545作为主控芯片，选用ADS8344芯片实现对传感头输出的各路模拟信号的实时采集和模数变换。高压侧数据处理系统的主要工作流程是:接收传感头输出的模拟信号并进行预处理，然后送到A/D芯片转换成数字信号，最后经过E/O变换成光信号输出到光纤传输系统。

TMS320LC545是16位定点低功耗的数字处理器，工作电压为+3.3V，片内RAM为6kB，片外ROM为48kB，内含一个标准串行口和一个缓冲串行口。两者的接口设计如图3所示。TMS320LC545的串行端口用内部的CLKX?串行时钟?和FSX(帧同步时钟)配置为突发模式下工作，串行口寄存器SPC设置如下:FO=0，串行口发送和接收数据都是16位;FSM=1，串行口工作在字符组方式，每发送/接收一个字都要求一个帧同步脉冲FSX/FSR;MCM=0，CLKX采用外部时钟，该外部时钟由低压侧通过光纤送上来，可确保高、低压侧时钟一致;TXM=1，将FSX设置成输出，每次发送数据时由片内产生一个帧同步脉冲输出。ADS8344的CS接TMS320LC545的FSX和FSR，使数据输入和输出的帧脉冲信号均由DSP产生;ADS8344的DCLK接TMS320LC545的CLKX和CLKR，从而使数据输入和输出的同步时钟均来自DSP;ADS8344的BUSY接TMS320LC545的BIO，当BUSY产生下降沿信号时，则通知DSP可以开始接收转换结果了。

ADS8344的串行接口时序如图4所示。当CS为低时，ADS8344 通过DIN引脚接收由DSP芯片DX引脚发送过来的串行数据，并写入A/D芯片的控制寄存器，这需要8个DCLK时钟，前4个时钟周期用于接收控制字节的开始位和通道选择位，当接收接下来的4个控制位时芯片同时对所选通道采样，采样完成后进行模数转换，当 BUSY产生一下降沿信号后DSP开始接收由DOUT输出的转换结果，16位串行数据需要16个DCLK时钟，在接收串行数据的LSB位时，下一个通道的控制字开始输入到A/D芯片。这样，ADS8344完成一次完整的数据采样保持、转换和输出共需要25个DCLK时钟。

4、结论

电子式互感器具有传统电磁式互感器无可比拟的优势，在电力系统电压、电流测量保护中有着广阔的发展潜力。ADS8344所具有的高精度、低功耗、多通道特性使之很适合应用在电子式互感器高压侧来完成数据的实时采集和转换。

责任编辑:gt

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文章来源：《电力系统保护与控制》 网址: http://www.dlxtbhykzzz.cn/zonghexinwen/2020/0728/409.html