MCU和CPLD相互作用 变压器系统测试有好招儿

间隔计数值：

Tsj=Tc/N (2)

则以Tsj为周期进行采样，即可实现采样频率的实时跟踪，保证了交流等间隔采样，为实现这一过程，通常采用的电路结构为：来自电压(流)互感器的电压(流)经过低通滤波器和跟随器，经过零比较器(可用LM339)整形成方波，经光耦(如4N35)送到80C196KC的高速输入接口 HS1.0利用方波的上升沿触发高速输入中断，侧得每个工频周期计数值Tc。单片机由式(2)计算得到采样间隔时间Tsj。以Tsj为时间间隔，设置软件定时器中断，在软件定时器中断中进行采样间隔设置，主程序根据其确定启动A/D的时间间隔，完成周期误差的大大减少和采样频率的实时跟踪。

4CPLD模块设计

明确了CPLD的主要作用后，我们在Max+Plus II软件上用VHDL语言分别实现这些模块功能，设计包括4个阶段：设计输入、设计处理、设计验证和器件编程。VHDL主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。非常适用于可编程逻辑芯片的应用设计。

4.1 主要模块进程

系统检测变压器时，MCU在正常初始化后，有键盘输入时会要求CPLD运行按键响应进程;CPLD根据所键入型号运行继电器控制进程，操作继电器板，并上传操作结果，MCU在认为前述操作正常后，才会要求CPLD启动对A/D控制的进程，模/数转换结果会送给MCU；MCU对转换结果进行处理后，又会要求CPLD运行显示进程，显示结果LCD上。4.2 仿真

以读A/D结果(ReadOperation)进程为例进行仿真。

——进程名称：ReadOperation

——敏感变量，RD

——输出变量，DataBusIn(送到数据总线上)

——目的：读操作

ReadOperation：process(RD，Enlcd，En125Low，En125High，CSIF，CSIM)

需要说明的是，信号变量在仿真时需声明其初始值，本读操作进程中的信号变量自会有其他进程(如片选进程)为其赋值，“”作为连接运算符，可将多个对象或矢量连接成位数更大的矢量，对ReadOperation进程编译仿真的波形图如图3所示。

5 结语

经过现场试用得到实验测试数据，表1列出3台BX1-34型变压器的部分参数测试结果，其中I次空流代表原边空载电流，空压II12指二次绕组1和2端的空载电压，其他类推，II次空压为二次绕组的总空载电压，满载电压指在二次绕组串接8Ω电阻时的电压值。

结果满足《信号维护规则》中对变压器“输入额定电压，二次端子电压空载时其误差不大于端子额定电压值的10%;容量为30-60VA的变压器满载时，其二次端子电压不小于端子额定电压值的85%”的规定。

本次开发综合考虑了MCU和CPLD的相互作用，采用了交流采样技术，认真考虑VHDL进程并行和CPLD的结构特点，并应用电路简化的几种技巧与方法，充分利用CPLD的硬件资源优化电路，实现系统对稳定性，精确度等方面的要求。