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《基于UC_OS_嵌入式系统的电机保护装置》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、元器件与集成电路卷。⋯⋯资篙别一一黄天戍孙夫雄孙涛尹文军武汉大学电子信息学院湖北武汉一一旧殆习一一军,汪井琪下⋯、。引言片为微处理器的电动机智能保护装置等而利用微处理器快速计算分析,。,目前我国许多大型电动机保护的系统开发十分适用能力满足电动机故障时限反应的要,。一及监控设备多为传统的热继电器和单的主要特点如下求弥补继电保护装置的不足但如果片机型,在实时性,可扩展性,人机交优先级可剥夺的实时多任务操控制系统设计为单片机型,的实时互及智能化方面性能较低,较难保证作系统。特性就得不到充分的发挥,将。电动机可靠的运行,不能满足生产自可以处理和调度最多达个任嵌人式操作系统移植到
2、微处理动化控制的不断发展和要求,而同时,务,任务的优先级可以动态调整。器中,可实时并行运行多个任务,充分提供任务,同步使用的发挥的快速计算分析能力,并能准嵌人式实时操作系统作为专用计算机间通信,一,。,系统具有良好的实时和可靠性,在工信号量函数邮箱和消息队列确快速的监控和诊断多台电机一控领域得到越来越广泛的运用,鉴于具有良好的可裁减性,可尽量实时多任务内核移植到以为微,。,此本课题组设计的电动机智能保护减小系统的尺和大小处理器的电机保护装置需要根据装装置,以一嵌人式实时系统为置的硬件环境和实现功能做相应的裁、,,。操作平台利用先进的尸技术可极电机保护装置的实时系统开发减
3、和修改大的提升工厂电动机运行。当前继电保护装置动作不灵敏,自动化程度,在过负荷保护中,其反时限特性与电玻入式系统的硬徉平台,、,工公司的为时钟嵌入式系统动机实际过负荷能力相差很大使电频率为,位存贮器,所谓嵌入式系统动机的过负荷能力得不到充分利用,,即指以应用为中心,以计算对于不对称故障不能及时有效的保护位存储器双路异步串机技术为基础,软件硬件可裁剪,适用对功能、可靠性、成本、体积、功耗巨诬口巨三口严格要求的专用计算机系统。嵌人式系统的基础是以应用为中心的””芯片。板设计和面向应用软件的软件产品开发。一一巨赢习目前市场上的商用嵌人式操作系统产丁品,如、、、和,时‘中一如等
4、已经十分成熟提供有⋯⋯一力的开发禾调试工具,但开发成本昂一贵,并不适用于一些小型系统的开发,通讯。一而是一种多任务实时操作系统内核源代码公开,其核心代码短小,,一精悍移植性能较强刘于采用芯图孑第了了期〔毛奄质贵元器件与集成电路卷⋯⋯,行通讯及数据采集板等外围电路,任务如图所示。数据结构如空任务控制块指针任务,,如下图所示。图中的。系统任务即实时操就绪表事件控制块等的大小节省,,全局的。型芯片有如下几个作系统的内核提供任务调度任务管内核数据结构在中的占用,,,,主要的特点理时间管理任务间的通信及同步在实时系统开发中给定任务优先级芯片结构中断管理和内存管理等功能,硬件驱十分
5、重要,一般基于任务的重要性而,改进型哈佛结构程序和数据动作为硬件或软件中断处理。定虽然这样会对的工作效率产生,空间相互独立但数据可存放在程序任务的创建及调度一点负面影响。图中的中断和任务优存贮器,可同时访问指令和数撅指在一中,每个任务的工作中先级安排如下令存储在高速缓存。状态如任务地址指针,优先级,运行状中中断高控制输出数据输入流水线取指译码和执行等态,堆栈信息,信号量等由单独的任务键盘液晶低用户任务高操作可以重叠执行切对用户透明。控制块来记录保存,在系统启开停机保护动作故障诊断数据处专用的硬件乘法器在一个指动时,由初始化函数工调用理通信显示低,,令周期内可完成一次乘法
6、和一次加法。函数初始化任务控制块系统中任务的运行状态采用事件,⋯⋯快速的中断处理和硬件对及。的成员变量并调用驱动方式改变,用户任务创建后,初始。低开销和无开销循环及侧睽的硬件支持函数初始化任务的堆化为挂起状态,等待相应的事件触发,软件资源栈结构,多个任务控制块组成事件驱动的示意图如下,丰富的指令系统灵活的程序双向链表,是系统进行任务切换的最主图中是任务间的通信与同步。。控制包括重复跳转调用陷阱及返回等要的数据结构各个任务堆栈如图的纽带,例如数据输人产生中断,在中一,公共目标文件格式有在任务调度方面。一不支断处理子程序中一方面将数据读入指,,利于模块化编程编写的汇编或高级
7、持时间片轮调度法系统中的各任务定,另一方面设置相应的为的内存,,语言程序时不必为程序或变量指定的优先级必须互不相同一提可用状态,使系统激活等待该上的,目,标地址为程序编写和程序移植提供个优先级的级别也就是说在。当每个中数据处理任务的运行状态。供了方便一中最多能运行个任务系统的,。,断结束系统调用函数编程语言空,闲任务处于最低优先级在本开发八,查看任务就绪表中是否存在更高优先优化编译器使得芯,中将最多任务数定义,工片软件可,级的任务有则就调用以直接用编写从而使得,为这样可缩减与任务相关的内核函数进行任务切换,,片的开发和移植变的十分方便,同