cpld在微机保护装置中的应用

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1、CPLD在微机保护装置中的应用温阳东，范俊华，余茂企（合肥工、Ik大学电气与自动化工程学院，安徽合肥230009）摘要：就CPLD在微机保护中的应用进行了讨论，着重介绍了CPLD在双CPU通信中的设计与实现，并阐述了微机保护装置的硬件组成。通过ARM与DSP之间的数据传输，将系统的保护信息、故障信息等数据准确地上传到上位机。由于采用了CPLD芯片来实现TMS320F2812和LPC2458的数据交换、通信和控制等任务，因而系统具有集成度高、通信速度快及可靠性强等优良特点。关键词：CPLD微机保护ARMDSPApplicationofCPLDintheMicrocomputerProtectio

2、nWENYang-dong,FANJun-hua，YUMao-quan(SchoolofElectricalandAutomaticEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)Abstract:ApplicationofCPLDinthemicrocomputerprotectionisstudiedThedesignandimplementationofCPLDinthecommunicationofdoubleCPUisintroduced,aswellasthehardwaredevicesofmicrocomput

3、erprotectionisexpounded.AccordingtothetransferringofdatabetweenARMandDSP,systemsenttheprotectioninformationandthefaultinformationtoPC.CPLDisusedtoachievethetasksofdataexchange,communicationandcontrol,thussystemhasgoodfeaturesofhighintegration,fastspeedofcommunicationsandstrongreliability.Keywords:CP

4、LDmicrocomputerprotectionARMDSP1引言近现代电力系统继电保护的发展对微机保护装H性能的要求越来越高，微机保护装置的功能也逐渐趋于完善，装置的整体没计和制造工艺应用方面都取得了K足的发展。现阶段的微机保护装置的主CPU逐渐由8位单八机向32位的DSP微处理器来过渡，并大量使用双CPU来完成强大的保护、测量、控制和通讯功能。本文设计的微机保护装置采用了TI公司的TMS320F2812与NXP半导体公司的ARM7系列处理器LPC2458共同作为装置的CPU核心单元，使得装置的硬件系统具有极高的工作可靠性和较强抗干扰能力。~作者简介：温阳东（1955-），男，安徽合肥人，

5、合肥工业大学教授，硕上生分•师，研宂方向：继电保护及调度自动化，嵌入式系统的研宂与应用，范俊华（1986-），女，陕西延安人，硕士研究生，研允方向：计箅机测技技术，Email：fjli85OI26@126.com,手机：15956915632,遥测、遥信、遥控和遥调功能。CPLD应用整体逻辑在以往的研究和实践过程屮我们发现，应用太多的元器件对研制和调试都有着极大的不便，为r使硬件系统得以简化，我们将CPLD器件EPM7128应用在微机保护装置中。两个CPU之间的数据交换、通信和地址分配等设计均通过CPLD器件EPM7128来实现，这样TMS320F2812与LPC2458就可以同时接收开入量和

6、A/D采样得到的数据，为防止数据传输过程屮的不同步和冲突问题，CPU之间采用握F•信号来进行协调，系统通过ARM勹DSP之间的数据传递，将装置的保信错误信息等按照规约传送到上位机，实时完成系统的養茂全（I986-）,男，安徽合肥人，硕士研宂生，研宂方向：肤入A技术与应用通讯地址：安徽逬合肥工业大学南区教竹部光伏系统中心322室;邮编:230009c框图如图1所示。2CPLD的优势CPLD编程方式简便、先进.H.CPLD产品越来越多地使用系统配置编程方式。在+5V工作电平卜*可随时对正在工作的系统上的CPLD进行全部或部分地在系统编程，并可进行多芯片串行编程，其编程次数可多达1万次。这些功能在工

7、控、智能仪器仪表、通讯和军事上有特殊用途。髙速CPLD时钟延迟可达纳秒级，结合其并行工作方式，在超高速应用领域和实时测控方面有非常广阔的应用前景。CPLD还具有髙可靠性，仑几乎可将整个系统下载于同一芯片中，从而大大缩小了体积，易于管理和屏蔽。由于CPLD集成规模非常大，因此，CPLD设计开发必须利用功能强大的EDA工具，通过符合国际标准的硬件描述语言（如VHDL）来进行电子系统设计和产品开发。山于