电力故障录波器采集子系统硬件设计和实现 (1)

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1、摘要摘要随着电子技术的飞速发展，DSP已经广泛应用于工业生产和人们生活。将计算机和具有强大计算能力的DSP有机的结合起来是实现高实时和高性能的有效手段。同时，各种高集成的大规模可编程逻辑器件也为构成高速实时系统提供了更加灵活的方案。为满足工程的需要，如何能将DSP的高速性能发挥并和计算机有机的结合起来实现一个高性能实时的系统，是本文论证的具体问题。该系统以ADI公司的BLACKFIN系列双核处理器BF561为核心，在单板上实现了PCI高速总线的接入，设计了96路模拟信号和192路数字开关量信号的接入方案，

2、实现了大容量、高速的NANDFlash存储器的接入，并且通过多种措施提高了系统的可靠性。该系统解决了目前市场上电力故障录波器存在的共性问题，比如总线传输速率低，系统实时性能差，接入模拟信号和数字信号的通道少，无法避免采集盲区等问题。除了高性能的BF561，系统中采用了多款可编程逻辑器件实现了PCI总线的接入和192路开关量信号的采集，这些方案的实现极大地降低了设计成本，降低了系统调试的复杂度，同时提高了系统的实时性和可靠性。目前该系统所有功能经过了严格的测试，并且已经进入了量产阶段。本论文先介绍电力录波器

3、的背景和发展状况，然后指出原有系统的硬件设计的不足，重新设计了硬件系统，采用了新的器件，合理的架构，整合了原来庞大复杂的采集系统，提升了系统的可靠性和稳定性。现场测试表明该设计达到了系统设计的要求。关键词：电力录波器；DSPI可编程逻辑器件；PCI；NANDFlash；AbstractWithhighspeeddevelopofelectronictecIlrl0109y，DSPisfullyusedinthefactoryandfamily．CouplhagwithcomputerandDSPwhich

4、hasstrongablilit3'onCOmputingisagoodwaytorealizerealtimeandhi曲performancesystem．AsthesRmetime，pragramablelogiccomponentisusedinrealtimesystemdesign．Forprojectneeded，howtocombinecomputerwithDSPtorealizearealtimesystem,isdiscussedinthisthesis．Thesamplingsub

5、systemoffault-recorderisdesignedbasedondual-coreBF561whichisthehighperformanceDSPofADIBLACKFINseries．Allthefunctionmodulesincludinghigh-speedPCIBus，96-chaonelanalogsignalscollectionmodule，192-chunneldigitalswitchsignalscollectionmoduleandlarge-capacitymem

6、orydevicedesignareintegratedintoasignalPCBboard．Therearealsoalotofmethodsadoptedtoimprovethereliabilityofthesystem．Thisdesignhassolvedlotsofcommonproblemsthatexistinthecurrentproductsofthemarket'suchaslowspeedtransmissionBus，worsereal-timeability,lessnumb

7、erofanaloganddigitalchannelsandblinddistrictofcollection．BesidesofhighperformanceDSPBF561，inordertorealizePCIBUSand192-chauneldigitalswitchsignalscollection,th&ssystemintegratesseveralprogrammablelogiccomponma乜whichwilldecreasethecostofthissystemmadcomple

8、xityofsystemdebug,砒the洳etimeimprovethereal-timeabilityandreliabilityofthesystem．Sofarthissystemhasatreedybeentestedstrictlyandenteredintoproductstage．Thethesisintroducestimdevelopmentbackgroundoffault-recorderatthef