基于MAXQ3120微控制器的电表(EM)参考设计

发布时间:2010年09月14

     MAXQ3120电表(EM)参考设计构建了一款多功能、多费率电表,它符合世界范围的全部可用标准。参考设计构成了一款能够适合各地要求和各种性能要求的电表原型。这篇文档将指导软件工程师,通过定制代码实现一些特殊的需求。

  目标读者

  本文档假定读者熟悉C语言、MAXQ20微控制器架构以及汇编语言。读者也需熟知全电子式电表的基理。

  工具

  电表参考设计采用IAR Embedded Workbench工具进行编译。为便于将软件移植到其它开发环境中,除了一种例外情况外,整个软件避免了与IAR相关的语言特性。这种例外情况位于汇编语言文件中,其中包括了一些对标准汇编伪指令集的特定IAR扩展。这些特定IAR扩展命令,不仅可告知连接器各不同段的分配情况,而且告知调试器有关某些机器资源的变化情况。在其它开发环境下构建工程,可将这些伪指令去除。

  高层硬件描述

  硬件的核心器件是MAXQ3120微控制器。MAXQ3120几乎囊括了实现多功能、多费率电表所需要的所有功能,这些功能包括:双通道、高精度A/D转换器(ADC),一个乘法累加器(MAC),通信端口和一个显示控制器。完成一个电表设计,仅需要少量的外部元件。

  在参考设计中,提供两个通信通道:一路红外通道,包含一个可解码38kHz载波频率的接收模块和一个直接由微控制器驱动的红外LED,一路完全隔离的RS-485通道;用作非易失存储器的128kb I2C EEPROM;一个可视LED和一路隔离光耦通道,用于指示电表脉冲;一个用于设置网络地址的按钮;和一个用于显示的LCD。

  这种硬件构成预示着以下一些应用信息。选择一个外置I2C EEPROM,意味着系统中必须包含I2C软件,而不提供硬件I2C主机。电表脉冲硬件意味着软件必须能够产生极为精确的脉冲定时。两路通信端口表明,微控制器有限的资源要被两路通道所共享。

  软件系统综述

  软件系统必须同时跟踪多个进程。首先也是最重要的一点,软件系统必须监测ADC,计算用电量并报告其它额外信息,这些信息包括RMS电压和电流、功率因数和峰值功率。这个基本进程非常关键,其它任何进程都不能干扰这个最重要的基础任务。在持续监视用电量的同时,软件还必须驱动显示、监视两路通信端口、监视按钮以及电力线路上的电源失效事件,完成从外部EEPROM获取信息的请求,并跟踪费率时段的变化。

  任务管理方式

  初始一看,要完成以上多个实时任务,迫切需要某种实时操作系统(RTOS)来进行调度管理和资源分配。但进一步分析后,就会发现不用传统RTOS的两个充分理由。

  首先,要求即时响应ADC中断。当ADC有可用的采样数据时,必须在48μs内提取该采样数据。并且,当检测到一个过零点时,电源周期处理程序为了在下一个电源周期之前完成执行操作,必须独占CPU资源。(电源周期处理程序将占用CPU运算能力的25%到30%。) 尽管RTOS可以满足这些要求,却不能最有效地利用资源。

  其次,用于保存任务上下文的空间非常有限。大多数RTOS都要给每个任务提供一个完整的虚拟处理器,以在其中执行操作,而这需要保存各个任务的上下文。由于仅有256个16位字RAM可供使用,少量任务就会耗尽存储器空间。

  所以,本参考设计选择了一个简单的任务轮。在这种配置方式下,任务会被按顺序调用,而每个任务在锁定事件发生时,都要释放CPU的控制权。锁定事件是指所有其它任务都必须等待的事件,它包括:从EEPROM中提取数据,等待一个电源周期或是等待通信通道上的字符。如果当前任务需要等待其它任务完成时才能结束自身任务,这时也会产生一个锁定事件。在任何锁定事件中,任务必须存储它的当前状态并返回任务轮。这种协作式多任务机制,使得一个处理能力相对低些的控制器就能够胜任工作。

  任务间的通信是通过一组公共数据结构来完成的,这些数据结构要根据一套严格的规则才允许被修改。这些数据结构中最重要的部分是消息板,当发生某个事件时,一个任务要设置消息板中的一组数据位以通知另一个任务。例如,假设接收到一个消息并将其正确译码,则消息译码器任务会告知另一个需要该消息的任务(比如寄存器管理器)已经收到了消息,并要求第二个任务必须执行某些操作。

  缺省任务列表

  以下是参考设计中采用的缺省任务列表:

  DSP:对应每个电源周期,这个程序会计算电力线路的所有参数,并累加本电源周期的用电量。

  串口驱动器:检测两路通信通道的状态,并将第一个发出字符的通道置为“活动”通道。在消息检查器任务确定消息完成或产生超时之前,通道将始终保持活动状态。

  消息检查器:验证输入字符串符合协议规范,并在完整接收消息后通知消息译码器。

  消息译码器:解释接受到的消息并执行相应的请求操作。

  异步事件管理器:执行那些不是按照时间表进行的事件任务,比如峰值检测和电能累计。

  时段表管理器:周期性检查时钟,并按照时段表调整费率寄存器的值。

  显示管理器:根据时间和其它事件刷新LCD显示。

  消息格式器:为消息译码器解释的消息准备回复信息。

  消息构建器:接收格式化后的消息并加上用于传输的消息头和消息尾。

  寄存器管理器:执行读/写EEPROM操作。

  计时管理器:通告按固定时基启动的任务。

  负载曲线记录器:被请求时,向EEPROM记入用电量,便于将来报告这些数据。

  添加任务

  如电表参考设计中所定义,任务是一段单线程代码,它执行电表要求的某项功能,并快速(通常只有几毫秒)返回调用函数。然而,大多数任务都需要比这更长的时间才能完成。比如,在任何合理的速率下发送一个消息都需要多个周期。因此,大多数任务都需要一个状态变量,以便将其分解为数个子任务。

  一旦任务编写完成,你就可以在spintaskwheel.c文件的任务列表中加入该调用。注意,你可以将任务加在执行流程的任何位置,并根据你的需要多次频繁调用它。你将发现,DSP任务调用非常频繁,串口驱动器SerialPortDriver任务也被调用了几次。因为要保持电能测量的完整性,DSP任务不允许被搁置数个周期,同时不允许SerialPortDriver任务错过输入字符。

  最后,测试你的代码。任务轮循环时,你的新任务将伴随其它任务被调用。

  全局变量

  由于未使用真正意义上的多任务操作系统,也就意味着不会有编程人员所熟知的、真正意义上的消息传递、信号量或其它机制。通信是通过上文提到的消息板以及一组全局变量实现的,各个任务必须按照严格的规则来设置和读取这些变量信息。这些全局变量列举如下:

  g_CommSystEMState: 这个变量包括一组通信通道控制位。具体来说,每个通道包括:一个active (活动)位,用于指明某个特定通道处于活动状态(从而可丢弃到达另一个通道的字符);一个TBE位,用于使闲置通道做好工作准备;以及一个data loss (数据丢失)位,当闲置通道收到字符而另一通道正忙于通信时,该位被置高。

  g_TransmitByte; g_ReceiveByte: 分别保存着下一个要传送的字节和最新接收到的字节。

  g_CommBuffer: 一个50字节数组,包含刚接收到的消息或要发送的消息。注意系统仅有一个通信缓存。它不仅被两个通信通道所共享,也被发送和接收通道所共享。

  g_MeterAddress: 一个包含电表网络地址的6字节数组。初始化时从EEPROM内读取该信息,并存放在RAM中。

  g_MessageFormatterData; g_DispFormatterData; g_ScheduleManagerData; g_AEMData; g_LCLRegData: 这些寄存器在寄存器管理器和各种任务间传送数据。例如,一个需要发送的寄存器内容,会被寄存器管理器放入g_MessageFormatterData中。

  g_AEMRegisterNeeded; g_DispFormatterRegRequest; g_RequestScheduleManager; g_LCLRegRequest: 这些寄存器里,包含了特定任务需要读或写的寄存器。注意,消息译码器没有全局地址寄存器:寄存器管理器可以智能地从消息缓存中找出这个信息。

  g_LCDMode: 包含显示器的模式字节。见下面的显示定制部分。

  g_TariffInEffect: 包含当前有效的费率号码。这个函数有自己的全局变量,以便每次累计电能时,无需通过多次EEPROM读操作来确定将采样值存在什么位置。

  g_PW: 包含当前有效的各个通信通道的口令号码。

  g_irTimer; g_rsTimer: 用于计数各个通道口令有效时间的定时器。一旦接收到口令后,它的有效期限是60秒。一个口令的有效时间结束后,g_PW中相关的4位数据就会被清零。

  g_LoadCurveUsage; g_LoadCurvePeak; g_LoadCurveTimeStamp: 与负载曲线记录任务相关的变量。g_LoadCurveUsage累计用电量,并会最终报告给负载曲线记录任务。负载曲线记录任务会定

  期地将该值写入EEPROM并随后清除该变量。

  g_LoadCurvePeak和g_LoadCurveTimeStamp跟踪负载曲线的最大功率值,并记录峰值功率产生的间隔和时间。

  AEMState: 包含一组与异步事件相关的变量。当接收到一个设置电表地址消息时,msg_rx标志被置为高。地址设置逻辑电路被激活后,变量timer包含恢复正常显示所需的秒数。DSPState和Register变量跟踪寄存器用电量信息从DSP逻辑传送到用电量报告函数的过程。通常,寄存器变量包括所有用电类型(有功、无功、正功率和负功率等)。

  g_new_baud: DL/T 645协议规范提供了一种只改变单个消息波特率的机制。当收到波特率变更请求并得到确认后,下一个消息就会以更高的波特率传送。随后,波特率恢复到正常值(本设计中采用1,200bps)。g_new_baud总是保存下一个消息的波特率。

  g_TransmitDelay: 一些RS-485转换器在发送完最后一个字符后会延迟一段固定时间,随后切换回接收模式。因此,当主机传送完一个请求后,它可能会丢失电表发送的前几个字符,因为与主机串口相连的RS-485转换器仍处在发送模式下。这个变量保存了发送状态保持的固定延时,延时结束后主机的RS-485转换器切换回接收模式。

  current_temp: 如果引用该变量,它将包含从DS3231 RTC/温度传感器中读出的最新数值。

  定制功能

  本参考设计符合DL/T 645-多功能、瓦时电表通信协议。但这篇文档不仅仅对通信协议进行说明。DL/T 645确实对一个多功能电表需要执行的操作进行了规定,包括测量、时段管理和报告功能。因此,如果你要选择其它电表协议,你必须替换掉寄存器管理器以及除串口管理器之外的所有消息函数,或者至少对其进行重大修改。修改的细节不在本文讨论范畴内。

  本文档将着重讨论三个定制领域:显示定制、寄存器映射定制和DSP函数定制。

  显示定制

  显示器完全由显示管理器控制。其它任何任务都不会向MAXQ3120的LCD寄存器写入数据。DisplayFormatter.c模块包含了显示管理器及其主要子程序UpdateLCD。

  如果你只是想在电表中使用一个不同的LCD模块,则只需修改UpdateLCD。所以我们将从这个模块的定制开始说起。如果你想改变显示信息的类型,你就要修改DisplayManager,并且可能需要给电表的其它部分提供额外的钩子(hook)函数。

  定制UpdateLCD

  UpdateLCD接收两个参数:一个待显示的32位数值和一个8位信号指示器数值 。32位显示值包括8个4位数值。因此,UpdateLCD支持8位、7段显示器。注意,MAXQ3120支持112段显示,所以可以定制该程序以支持更大规模的显示器。 如果想用不同的显示器,你需要修改LCDFont结构。它被定义为static const类型。这样定义的结构进行编译和连接后,将驻留在程序空间,而不是数据空间。

  LCD空间分配表:


  这里有个重要的假设:每个字符都可填入一个LCD寄存器。如果所采用的LCD结构中,属于1位显示的某些段要占用多个LCD寄存器,则需要修改整个UpdateLCD。

  数字的显示顺序是什么?

  程序假设最右端的显示数字,是32位显示参数的低四位。这是最自然的顺序;如果你将“123456”传递给参数,则显示器会显示“123456”。

  信号指示器

  如果你想在显示特定信息的情况下,同时点亮特定的信号指示器,则需要另外一个8位变量来存储指示信息。UpdateLCD程序使用一个switch结构,以在显示数字之后马上点亮这些指示器。

  特殊状态显示

  在displayformatter.c文件的最后还有一组程序。这些程序控制特殊状态显示,例如电表初始化、EEPROM初始化和程序故障(异常)。它们被直接写入LCD寄存器,而且要针对不同的显示进行定制。

  定制显示管理器

  除了显示用电量、时间和日期以外,如果你还想显示其它信息,则需要修改显示管理器。

  显示管理器的第一部分,处理电表地址设置信息的显示。仅当地址设置按钮被按下时才起作用,不需要修改这一部分。

  显示管理器的其它部分,通过全局变量g_LCDMode来获取类别。为确定要显示的下一个条目,这个变量在一个字节内包括了所有必要的信息。它的格式如下所示:

  总会显示电表使用过程中累计的总用电量,并显示由g_LCDMode字节所指定的条目。在本参考设计中,这个变量被固定为1―除了显示总用电量以外,只显示时间和日期。

  控制变量

  显示管理器由状态变量disp所控制,该变量有两个元素:ItEM和State。由名字可以得知,disp.State存放显示控制器的当前状态,而disp.Item跟踪将要显示的信息,具体含义如下:


  定制这个程序提供两种选项。你可以选择改变disp.Item的赋值,以及改变程序中它们的选择顺序,或者你可以选择完全替换掉该程序。后一种选择可能更好。如果为可能显示的每个条目指定一个独立位,或为可显示条目分配一个列表索引,显然这样的条目选择结构更加灵活。选择上面的结构是因为它需要的RAM空间最小。

  添加寄存器

  DL/T 645规定了大量寄存器,用于控制电表运行的各个方面。每个寄存器由一个16位寄存器号指定。在参考设计中,增加了很多寄存器来控制电表运行的各个方面;在代码中给出了这些寄存器的说明。本讨论内容提供了必要的信息,以便通过扩展寄存器映射从电表中获取更多信息,或者控制新的电表运行特性。

  寄存器管理器如何工作

  所有任务都不能挂起正常的任务轮操作,寄存器管理器任务要遵循这一原则有很大难度。这是因为寄存器管理器是唯一能够读/写EEPROM的任务,并且EEPROM写操作需要(相对)较长的时间―几个毫秒。因为每20ms (60Hz环境下是16.7ms)就要为DSP程序提供处理器时间,寄存器管理器在EEPROM写周期过程中,绝不允许将系统挂起几十毫秒的。

  要解决EEPROM写入时间问题,一个显而易见的方法是将I2C程序置为中断处理方式。这样一来,寄存器管理器可以启动一个EEPROM传输过程,随即返回主函数入口main();之后每次被调用时,寄存器管理器都会通过检查EEPROM子系统的状态,来确定任务是否已经完成。采用这种方案带来一个问题,ADC周期非常短,以至于ADC中断服务程序需要独占中断子系统。因此,必须采取一些其它保障机制。

  解决的方法是采用一个全局标志位:EEPROMOpPending。当这个标志位为低时,任务轮实质上是一个无限循环过程,反复调用系统中的每一个任务。当标志位为高时,任务轮被调用时执行一次并返回,并不调用寄存器管理器。这样有什么帮助吗?

  当寄存器管理器需要执行一个耗时很长的功能时,它启动这个功能并通过轮询来确定其是否完成。在轮询期间,寄存器管理器将EEPROMOpPending置为高,并递归调用任务轮。下面的代码给出了一个实际例子:

  01: uint8 ReadEEPROM(uint16 Address, uint8 Length, uint8 *pData)

  02: {

  03: int i;

  04: g_MessageBoard.EEPROMOpPending = 1;

  05: for(i=0; i<length; i++)

  06: {

  07: if(i>0)SpinTaskWheel();

  08: eeprom_address = Address++;

  09: while(eeprom_read_byte())

  10: S

  pinTaskWheel();

  11: *pData++ = eeprom_data;

  12: } // for

  13: g_MessageBoard.EEPROMOpPending = 0;

  14: return 1;

  15: }

  在上面的第4行,EEPROMOpPending标志位被置为高。在第7和10行中,SpinTaskWheel被调用。如果EEPROM标志位为高时调用任务轮,则SpinTaskWheel函数运行一次,并在不调用寄存器管理器的情况下返回。这样,即使由于寄存器管理器等候EEPROM完成操作而停止下来,电表的其它部分仍可持续正常运行。

  哪些任务知晓这些寄存器?

  只有两个任务知道寄存器号:寄存器管理器和消息译码器。这些程序中,通常只需要对寄存器管理器进行修改。消息译码器识别出与口令管理和其它监控功能有关的寄存器,并且必须在采用正常处理规则之前获取这些信息。因此,要构建自己的寄存器,只需要熟悉寄存器管理器。 三类寄存器

  通常,有三类寄存器:只读、读写和具有额外功能的读写寄存器。只读寄存器的一个例子是B611,RMS Volts、phase A。主机向这个寄存器写数据是不能执行的;实际上,如果电表收到写数据会将其丢弃。而且,多数只读寄存器都不在EEPROM中:通常,在线计算这些寄存器的结果,并根据需要报告结果。

  读写寄存器的一个例子是C032,Meter Number (电表号)。写入数值不会对电表操作产生任何影响,而且可以随时提取该数据。最后,一个具有额外功能的读写寄存器例子是C030,Meter Constant, active (有效电表常数)。当这个寄存器被写入数据时,寄存器管理器不仅要更新EEPROM,同时也要更新DSP程序使用的电表常数。

  哪些任务需要寄存器信息?

  下表列出了需要寄存器信息的任务。


  通常,你主要考虑添加可通过消息译码器访问的寄存器。你可以增加用于显示的寄存器(或者用于其它任务的寄存器,但是依据惯例,你会主要考虑那些可通过通信端口检索的寄存器)。

  读写寄存器

  首先考虑第一种情况,即存储和读取无额外功能的读写寄存器。为了添加一个存储于EEPROM内的寄存器,你必须添加两处信息:MAXQ3120RD.h文件和寄存器管理器中的ProcessRegisterNumber程序。

  MAXQ3120RD.h包含一个由typedef定义的名为EEPROM_DATA的数据类型。这个定义并没有被真正实例化;而仅仅是作为模板,用于定义数据如何存入EEPROM。在EEPROM_DATA定义的下面,还定义了两个宏,用来返回两个值,分别是结构中某成员的偏移地址和某成员占用的字节数。定义新寄存器的第一步,是在结构中添加成员(最好是在尾部),从而为寄存器分配EEPROM存储空间。

  下一步是定义寄存器号。这需要编辑寄存器管理器中定义的RegParmTable结构。这个表包含了电表中定义的每个寄存器,并按编号排序。每个成员包括:

  寄存器号,16位无符号值。

  物理数据单元编号,用于计算实际寄存器值。例如,寄存器9110请求当月总的正向无功用电量。它是两个电能累加器的和:包括1象限的用电量和4象限的用电量。因此,物理单元的个数是二。寄存器管理器必须提取指定单元(CurrentQuadrant1AccumTariff)和下一个单元(CurrentQuadrant4AccumTariff)的数据,并求和以获得所需信息。

  每个单元的长度,以字节为单位。

  存储的数据类型:INT_REG,表示寄存器包含被视为整数的二进制数据;

  BCD_REG,表示寄存器包含的是传输前无需进一步转换的BCD码数据;或者MDH_REG,表示寄存器包含的是日期信息(月:日:小时)。

  EEPROM中数据的偏移量(单位为字节数)。

  为了节约处理时间,ProcessRegisterNumber程序采用二元搜索算法找出寄存器地址。因此,表格保持排序状态是非常重要的。如果寄存器表变得无序,结果就无法预料了。

  一旦表格被更新,新的寄存器可以通过通信通道进行读写。电表到底如何处理该信息,是下一部分的主要内容。

  具有额外功能的读写寄存器

  还有一种应用情况,即你想让一个写事件触发额外的功能。为了达到这种效果,必须让寄存器管理器向额外任务发送一个消息,或者更新执行额外功能所涉及的RAM内容。作为样例说明,可在寄存器管理器中搜索C030,你会找到下面这段代码:

  switch(Register.Word)

  {

  case 0xC030: // Meter constant, real

  action_value = 0;

  for(i=4; i>1; i--)

  {

  action_value *= 100;

  action_value += (g_CommBuffer.Message[ i] & 0xf) +

  (g_CommBuffer.Message [ i] >> 4) * 10;

  }

  set_E_pulse(action_value); // this will set E_pulse

  break;

  这段代码在EEPROM的寄存器数据更新完毕之后运行。在这个条件下,主机请求改变电表常数。存储在EEPROM中的电表常数寄存器更新过后,传输到通信缓冲器的毫秒数值被转换成内部电表单位,并通过set_E_pulse函数发送给DSP程序。

  只读寄存器

  一些只读寄存器只是简单地从EEPROM中读取数据(如用电量),并通过电表的其它进程来更新其中的数据。然而,另外一些只读寄存器(如RMS电压)并未存储在EEPROM内。这些寄存器数据存储在EEPROM内是没有任何意义的,而且如果这样做并连续更新数据,会迅速损耗EEPROM!你可以在ProcessRegisterNumber中的表格注释里找到这些寄存器,表述为“not stored in EEPROM”(未存储在EEPROM内)。

  这些寄存器由寄存器管理器的GetSpecialRegister程序来控制。对应每个只读寄存器,程序都在switch分支选择语句中提供相应的条件。例如:

  case 0xB611:// voltage (phase A)

  g_MessageBoard.EEPROMOpPending = 1;

  Request_RMS(RMS_VOLTAGE_REQUEST);

  SpinTaskWheel();

  while(!(DSP_CTRL & 0x20))

  SpinTaskWheel();

  *value = Get_RMS() / 1000;

  g_MessageBoard.EEPROMOpPending = 0;

  *size = 2;

  break;

  这个例子阐明了一个重要事实,即任何任务都不能挂起任务轮。case的第一条语句将消息板中的EEPROMOpPending标志位置为高。然后它要求DSP函数计算RMS电压值,并在DSP函数忙时递归调用任务轮。当EEPROMOpPending标志位置为高后,执行一次任务轮循环,并且不调用寄存器管理器,从而避免了无限递归。一旦DSP函数完成,将提取RMS值并清除EEPROMOpPending标志位。

  请注意,对于这种类型的只读寄存器,不必在MAXQ3120RD.h文件中添加结构来保留EEPROM存储空间。也不必向ProcessRegisterNumber表添加成员。在处理基于EEPROM的寄存器之前,寄存器管理器主程序总要调用GetSpecialRegister。

  定制DSP程序

  参考设计的DSP程序是一套汇编语言模块,它负责处理从ADC到脉冲生成以及报告电压、电流、功率和用电量的整个信号流。大部分程序不需要修改,但也许你希望修改以下方面:

  采用一个不同的电流或电压变换器,从而需要不同的增益因子。

  改变系统生成电表脉冲的方式。

  改变前端滤波。

  DSP程序是如何工作的,以及你可以安全地改变哪些单元,以下部分从较高的层次对此进行了说明。

  注意:DSP模块以预编译的目标文件形式公开发布。只有在签署了保密协议(NDA)的情况下才可以提供汇编语言源代码。更多信息,请联系Dallas SEMiconductor/Maxim。

  存储

  DSP程序用到RAM空间的低地址部分。在DSP模块中搜索“Data Memory Map”,可以看到DSP程序用到的一系列RAM变量。前两个字节是一组控制DSP函数运行的数据位。

  常数

  可通过调整两个常数来设置电压和电流通道的满量程读数。它们分别是W_V_Scale和W_I_Scale。缺省情况下,这两个常量被设置为400V250A。电压被设置为正常条件下不会超越的电平值(280VRMS以上),而电流设定值与可能的电表分流值相一致(250μ至500μ,典型值)。

  接口程序

  用户程序可以直接使用一些内置程序的返回值。如果可能,你应该通过这些内置程序与DSP函数接口,而不是直接与DSP函数使用的内部变量接口。

  Get_and_Clear_Usage: 这是C代码用来提取电量累计值的主程序。通常情况下,需要对用电量进行累计时,DSP程序会通知异步事件管理器。然而,随时都可以调用这个程序以获取精确的用电量读数(截至当前)。注意,IAR编译器会自动传递A[0]内的函数参数,并将结果返回给A[0]。

  Get_Frequency: 返回0.1mHz步长的线路频率。值得注意的是,这个子程序缺省情况下并未加载;DL/T 645标准并未要求频率结果。

  Get_Power_Factor: 返回负载的功率因子。

  Get_Power: 根据参数不同,返回无功或有功功率。

  Get_MaxD: 返回自上次调用该函数后,电表记录的最大需量(功率)值。

  Request_RMS: 根据参数不同,要求DSP计算RMS电流或电压值。

  Get_RMS: 返回最近一次请求的RMS值。

  set_E_pulse: 接受一个电表常数,并设置适当的DSP变量以使该电表常数生效。

  中断服务程序

  参考设计只使能了一个中断:就是AFE中断,ADC上有一组新的采样数据时产生该中断。因为ADC采样周期为48μs,实际上中断服务程序会很快地结束它的工作,并返回到主代码中―在两个中断之间只有384个指令周期!

  中断服务程序执行以下功能:

  生成输出脉冲:如果需要一个脉冲,则启动它。如果脉冲正在进行中,则递减持续时间计数器的值,并在计数器回零时终止脉冲。

  累加求和:将最近的能量采样值累加到所有适当的寄存器中。

  累计RMS值:如果被请求,则累计I2或V2。

  检查电压下限:如果电压低于门限值,则递增一个计数器值。

  过零检测:如果电压信号正向过零,则设置一个标志位。



  来源:zhouxiao
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