基于嵌入式开发平台的双核微机保护系统的设计.pdf

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1、基于嵌入式开发平台的双核微机保护系统的设计电工电气(2009No.5)设计与研究基于嵌入式开发平台的双核微机保护系统的设计郭海涛，王进华(福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108)摘要：设计了以嵌入式Linux为开发平台，基于ARM9和DSP的双核架构的微机保护装置。介绍了装置的硬件结构和特点，软件部分阐述了嵌入式开发平台的构建，利用Qt软件编写图形用户界面(GUI)程序，给出了装置应用的保护原理和算法。由于采用高性能的硬件平台和嵌入式实时操作系统，装置具有功能完善、运行可靠、界面友好、易于维护等特点。关键词

2、：嵌入式系统；微机保护；HPI接口；ARM9微处理器中图分类号：TM73；TN911.7文献标识码：A文章编号：1007-3175(2009)05-0001-04DesignofDual-CoreMicrocomputerProtectionSystemsBasedonEmbeddedDevelopmentPlatformGUOHai-tao,WANGJin-hua（CollegeofElectricalEngineeringandAutomation,FuzhouUniversity,Fuzhou350108,Chi

3、na）Abstract:Adual-coremicrocomputerprotectiondevicebasedonARM9andDSPwasdesignedusingembeddedLinuxdevelopmentplatform.Forthehardware,thestructureandcharacteristicsofthedevicewereintroduced.Forthesoftware,theconstructionoftheem-beddeddevelopmentplatformwasexpatiat

4、ed.Graphicaluserinterfaces(GUI)wereprogrammedwithQtlibrary.Theprotectionprincipleandalgorithmofthedeviceapplicationweregiven.Becauseofusinghighperformancehardwareplatformandembeddedreal-timeoper-atingsystem,thedevicehasthecharacteristicsofperfectfunctions,reliab

5、leperformance,friendlyinterfaceandsimpleoperation.Keywords:embeddedsystem;microcomputerprotection;HPIinterface;ARM9microprocessor0引言1硬件部分随着电力系统的飞速发展，对微机保护提出了硬件平台采用模块化设计，主要包括三个部更高的要求，传统的微机保护装置已经不能满足要分：双核主控系统、模拟量输入系统和开关量输入求，目前32位微处理器以其优异的性价比在微机保和输出系统。各个模块采用插件结构，硬件

6、结构包护系统中的应用已逐渐普及。本设计采用ARM和DSP括采用的芯片等，整套装置采用基于母板连接的多构成双处理器系统，由于涉及网络通信协议、复杂插件结构，各插件按功能划分为交流输入插件、DSP的图形界面、大量的数据文件管理等内容，所以保护插件、带有ARM芯片的人机界面及通信管理插底层开发平台采用嵌入式Linux操作系统。嵌入式件、A/D采样及转换插件、操作回路插件、电源插Linux具有源代码开放、开发成本比较低、容易获件。各插件之间通过母板实现电气联系，各插件功取技术支持等特点，并且图形界面比较丰富。装置能明确、结构清

7、晰，这样设计给设备维修带来了便的用户界面设计采用目前比较流利的Qt/Embedded利，提高了装置的可靠性及抗电磁干扰的能力。软件，Qt/Embedded作为一种优秀图形界面软件，具1.1主控系统及通信有丰富的库函数，为高性能的图形用户界面的开发CPU主控系统分成两部分，由ARM9芯片和DSP芯提供了便利。片组成。整个硬件结构如图1所示。ARM主要用于嵌入式操作系统的控制、人机界面的显示、键盘控作者简介：郭海涛(1982-)，男，硕士研究生，研究方向为智能仪表、嵌入式系统；王进华(1963-)，男，教授，博士生导师，博

8、士，研究方向为鲁棒控制、非线性控制、工业自动化。1电工电气(2009No.5)基于嵌入式开发平台的双核微机保护系统的设计制以及各种通信协议的控制。ARM9芯片S3C2410A是有丰富的外设。本系统以ARM9芯片为核心，它强大一款由Samsung公司设计的低功耗、高集成度的微的性能、丰富的接口以及优异的性价比，为微机保处理器，它基于