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[参考译文] MSP430F6779：架构建议：具有外部 ADC 的 MSP430、用于多负载电能质量监测

admin
Guru**** 2609955 points
Other Parts Discussed in Thread: MSP430F6779, ADS131M08, MSPM0G1506, AM62L

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/1561093/msp430f6779-architecture-advice-msp430-with-external-adc-for-multi-load-power-quality-monitoring

器件型号：MSP430F6779
Thread 中讨论的其他器件： ADS131M08、 MSPM0G1506、 AM62L

工具/软件：

我正在设计一个三相电能计量和电能质量监测系统（0.2 类）、其中的谐波分析高达 31 阶、用于为 8 个三相负载（共 27 个通道：24 个电流+ 3 个电压）供电的面板。

平台选择
MSP430 EMDC 生态系统对校准、计量例程和通信非常有吸引力。 在该库支持的 MCU 中、MSP430F6779 脱颖而出、但其 16 位内部 ADC 并不足够。 因此、我考虑使用 ADS131M08 (24 位、17 位 ENOB @16ksps) 来进行精确的谐波分析。 MSP430 主要负责系统控制、校准和通信、而 ADS131M08 主要负责精密采样。

主要挑战

  1. 通道数 : ADS131M08 有 8 个通道,但我需要 27 个信号。 选项：多路复用（成本更低，但存在时间偏差/精度风险）与多个同步 ADC（复杂/耗电/数据开销）的对比。

  2. FFT 加载 : 31 阶谐波分析需要 27×512 点 FFT。 MSP430 @25MHz 似乎功率不足、可能需要 DSP/FPGA/ARM 卸载。

  3. 内存限制 ：27 个通道× 512 个样本（24 位）=>40 KB（仅用于缓冲器）、超过了 MSP430 的 32 KB SRAM。 FFT 会使情况更糟。 选项：外部 RAM、多个 MCU 或简化处理。

问题
此用例中最实用的架构是什么？ 我应该组合 MSP430 +外部 RAM + ADS131M08、还是最好在保留 MSP430 用于控制/校准的同时、将 FFT/存储器繁重的任务卸载到性能更高的 MCU/DSP？

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    TI__Guru**** 2609955 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Maryam：

    我们的专家会尽快答复您。

    谢谢！

    此致

    Johnson

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    TI__Guru**** 2609955 points
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    非常感谢、Johnson。 我很期待这件事。

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    TI__Guru**** 2609955 points
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    尊敬的 Maryam：

    ADS131M0x 是我们用于电能测量 CT/Rogowski 线圈设计的典型 ADC、我们有 https://www.ti.com/tool/ADS131M08MET-EVM 可与 MSPM0 产品配合使用。 我们的库是开源的、如果需要、您可以添加其他 ADS 器件、但在添加更多 ADC 时可能需要降低采样速度。

    我建议卸载 FFT 以进行谐波计算、因为数据量相当大、可以在新样本的窗口内执行 FFT。

    当您不需要外部 ADC 时、MSP430F677x 器件会更加适合、因为它具有内部 SD ADC 来实现单芯片解决方案（外部 ADC 将具有更好的性能）。

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    TI__Guru**** 2609955 points
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    Luke、
    感谢您的回答。

    您的这款新产品对我们来说非常有趣。 顺便说一下、如果我想使用 4 个带有此内核 (MSPM0) 的 ADC (ADS131M08)、同时使用另一个 CPU（ARM cortex M7 用于谐波和 FFT 计算）、如何以 8kHz 的采样率保持在 8kHz？ 解决这一挑战对我们来说非常重要、我感谢您对这一问题的看法。  

    我还有一个问题。 对于 100A 最大初级电流和 45 Hz 至 20 KHz 的频率范围、您建议使用哪种类型的 CT、以便能够产生高达 63 阶的谐波。

    此致、

    Maryam

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    TI__Guru**** 2609955 points
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    Luke、
    感谢您的回答。

    为了使带有 4 个 ADC 的 ADS131M0x 保持高采样频率、您是否建议使用 ARM Cortex-M7 接收原始 ADC 数据、然后将其传输到 MSPM0 MCU 以进行基本的电能计量参数计算、而 Cortex-M7 本身负责处理谐波计算？

    如果您能就此分享您的想法、我将不胜感激。

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    TI__Guru**** 2609955 points
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    John、

    请注意、我仍在等待您对以下讨论的答复！

    谢谢、
    Maryam

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    TI__Guru**** 2609955 points
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    请注意、我仍在等待您的答复。

    谢谢、
    Maryam

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    TI__Guru**** 2609955 points
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    尊敬的 Maryam：

    我们 还没有 在 M0 器件上进行本质上 24 次的功率计算的用例。 尽管您共享 3 个电压、因此 VRMS 不需要重复、但对于单个 M0 类器件来说、可能会太大。

    我强烈建议使用更高级别的处理器来执行 FFT、但您可以使用我们的 M0 类器件、并将用例细分为 4 个单独的 M0 器件。 建议使用带有数学加速器和 80MHz 的 MSPM0G1506 进行能量计量功率计算（减谐波）。 我们的能量计量库处于打开状态、因此您可以调整一些函数、您或许 能够删除一些代码并使其适合更少的器件。

    下面是三相代码  

    https://dev.ti.com/tirex/explore/node?node=A__AFNBBM0ry6HfZ9WtK0DJtQ__MSPM0-SDK__a3PaaoK__LATEST

    我要将此线程传递给我们的处理器团队、以帮助调查适合应用的主处理器。

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    TI__Guru**** 2609955 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Luke/Maryam、

    目前、我们不熟悉三相代码应用。
    但是、如果客户希望在 Sitara 处理器系列中实现片上 ADC 功能、只有以下器件支持 ADC 功能：
    •AM64x
    •AM243x
    •AM62L

    所有其他 Sitara 器件不包含集成的 ADC 模块。

    ADC 功能总结：

    此致、

    Anil.

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    TI__Guru**** 2609955 points
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    尊敬的 Anil：

    Sitara 器件不需要 ADC、Sitara 的目的是帮助处理数据、它只需要 SPI 并且能够计算 FFT。

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    TI__Guru**** 2609955 points
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    您好 Luke、

    我认为、首先将 ADC 连接到 Sitara、然后将数据传输到 M0 CPU 进行计量计算。 请就这种架构向我提供建议。

    谢谢。