MCF5282微处理器在电力控制系统中的应用

　　
FM18L08是采用先进的铁电技术制造的32 KB非易失性铁电随机存储器FRAM，其数据掉电后可以保存10年之久。它的高速写操作以及擦写次数多使得它比其他非易失性存储器具有更高的优势。FMl8L08与MCF5282的连接如图3所示，2片FMl8L08采用并联的方式构成32 K×16位的存储器．它可以进行8位和16位的数据操作。MCF5282片内已有64 KB的随机存储器，足以存放嵌入式系统中软件处理的各种数据，扩展FMl8L08的主要目的是实现数据录波和动作参数的存放。
　　
MCF5282中有8路10位队列式A／D转换器模块(QAE)C)，但其路数和精度均达不到要求，因此采用了2片美信公司的16选1模拟电子开关芯片MAX306与AD976A构成31路16位、信号范围为土10 V的数据采集电路。

AD3976A是ADI公司生产的模数转换器，其分辨率为16位，最高采样速率可达200 ksps，它是采用电荷重分布技术的逐次逼近型模数转换器，其结构比传统逼近型ADC简单，且不再需要完整的模数转换器作为核心。由于电容网络直接使用电荷作为转换参量，而且这些电容已经达到了采样电容的作用，因而不必另加采样保持器，从而大大简化了前置电路。在滤波电路中，交、直流信号分别采用传统的RC和RLC滤波电路进行滤波。
　　
2.2.3开关量输入输出电路
　　
MCF5282主模板设计了34路的开关量信号输入和17路开关量输出信号。每一路开关量输入均通过光隔芯片TLP521，再到达MCF5282的I／O端口。控制软件由MCF5282的I／0口送出输出信号，经过74LVXC3245和ULN2004两级驱动器，控制输出模板中的继电器，如图4所示。

　　
2.2.4 通信电路
　　
根据MCF5282微处理器的通信端口，设计了以太网、CAN、RS一232和RS—485通信的外围电路，构成多种通信方式与上位机系统和管理模板进行信息交流。CAN、RS一232和RS一485通信的收发器分别使用PCA82C250、MAX3232和MAX485，为了提高通信质量，中间用光电隔离器件6N137进行隔离。为了满足高端用户的需要，设计有以太网通信，外围驱动芯片选用VT6103芯片。
　　
2.2.5 串行时钟和E2PROM电路
　　
笔者选择1片I2C总线接口的时钟芯片PCF8563和1片I2C总线接口存储器芯片24LC256，它们都挂接在MCF5282微处理器的12C总线上，如图5所示。PCF8563是Phlips公司设计生产的工业级实时时钟芯片，具有功耗低、精度高的特点，使嵌入式系统的硬件主模板有长时期稳定的时间信号。24LC256是一个256。KB的串行E2PROM，可用电擦除，主要作用是存放嵌入式系统的软件在运行过程中所需要的重要参数，例如保护定值等。