os-ⅱ电力参数智能监测仪设计

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1、学兔兔www.xuetutu.coml9琵4jU计算机与通信信号V01．19NO．4‘OMPLI1ER^N1)(OMMIN1CAT1ONANDl(一N1、l殳编：1005—8451(2olo)04—0049．03基于DSP和LlC／OS—II的电力参数智能监测仪的设计林辉，刘军(1．西安铁路职业技术学院，西安710014；2．西安市地下铁道有限责任公司，西安710600)摘婴：本文采用高速、高性能的DSP作为嵌入式系统硬件平台的核心微处理器，将嵌入式操作系统C／OS—II移植到DSP中，开发了智能型电力参数监测仪，对系统的

2、硬件设计和软件设计做了较详细的介绍。同时，该开发平台具有强大的信号处理速度和很好的实时性，适用于工业用电量采集等应用场合。火{il!“：DSP；／．tC／OS．II；硬件平台Il·I分类I，，I：TP273殳献标I：ADesignonintelligentmonitorofpowerparametel’SbasedonDSPandC／OS—IIIINHLIi1．LIUJLID(1．Xi’anRailwayVocationalandTechnicalInstitute，Xi’an710014，China；2．Xi’anMet

3、roCorporationLtd．Xi’an710600，China)Abstract：ThepaperwasusedasthecoremicroprocessorofEmbeddedsystemhardwareplatformusedhighspeed，highperformanceDSP．ItwastransplantedtheEmbeddedSystemC／OS—IIintoDSP，developedtheintelligentmonitorofparameters．Itwasintroducedthedesigni

4、nghardwareandsoftware．Thedevelopingplatformhadthebestrealtime，thestrongprocessingspeedandsuiledcolloectingtheindustrialpower，etc．Key、、0rds：DigitalSignalProcessing；uC／OS-II；hardwareplatform电力参数的测量与监控对电网系统调节和管讯电路等。该系统还具有实时时间显示和看门狗理自动化有着重要的影响。本文介绍一种基于功能，且可以通过RS232总线与

5、外部(微机)通信，DSP的嵌入式系统的电力参数测量仪器的硬件和其结构框图如图1。软件设计，可实现多任务实时监测，直观准确地反映电力系统的电能质量。1什没1．1系统蚀仆构架该电力参数测量仪是在由DSP硬件和“C／图l基于C／OS-II的电力参数监测仪原理框图OS-II嵌入式操作系统相结合的平台上开发的。采用嵌入式操作系统C／OS—II和DSP相结合的开本系统中，考虑到多信号采集处理和功率计发平台，不仅具有强大的数字信号处理能力，而且算等需求，选择DSP作为核心处理器，同时配置系统的可靠性和实时性也得到一定的提高。DSP必需的

6、外设电路。主要包括RAM、EPROM、闪存、硬件采用TI公司的TMS320LF2407A作为为核串行和并行通信接口、网络接口、可编程定时器／心，软件是以“C／OS—II为执行软件¨】。在此基计数器、状态LED指示及其硬件电路等[3]。础上开发了一种具有电力参数测量、显示和通讯在本检测系统中，DSP芯片TMS320LF2407A功能的智能化检测仪。本文给出了比较完整的外作为主控制器，它是TMS320LF2407的增强型。其设扩展，包括电源供电、监控电路、时钟电路，模内部总线采用哈佛结构，指令执行速度为40MIPS，拟量输入电

7、路等接口设计和频率采集电路及其通绝大部分指令可以在单周期内执行完毕。在TI的240X系列的DSP控制芯片中，TMS320LF2407A收稿日期：2009—07．17在内部结构和外围控制接口上都达到了很好的水作者简介：林辉，讲师；刘军，工程师。圆2t)4总l57学兔兔www.xuetutu.com计算机与通信信号平，该型号的DSP芯片内部还集成有ADC模块、原来的信号。CAN模块、32K的FLASH程序存储器，并且它频率参数的监测方法可用DSP的多周期捕获的高速处理特性可以使得很多先进的控制算法得单元来监测。具体方法是采用过

8、零比较器产生方以实现，这样就可以简化整个检测系统的硬件结波，利用DSP中的捕获单元CAP，捕获上升沿或构设计。在系统软件设计中，软件功能模块设置下降沿，通过计数器计数来计算频率。TMS320一如图2。LF2407A的事件管理器共有6个捕获单元。对于EVA模块，与它相关的捕获单元引脚有3个，分别是CAPl