嵌入式微机继电保护系统中arm与dsp通信研究

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1、2011年第5期工业仪表与自动化装置·17·嵌入式微机继电保护系统中ARM与DSP的通信研究王惠中，王岳锋(兰州理工大学电气工程与信息工程学院，兰州730050)摘要：针对传统微机继电保护在硬件配置、可靠性方面的问题，研究了一种基于DSP与ARM双处理器的嵌入式微机继电保护系统以及其ARM芯片$3C2410A通过主机高速并行接口(HPI)与DSP芯片TMS320C6416通信的实现方法，给出了系统的总体设计以及DSP和ARM通信硬件连接和在Linux下驱动程序设计。实现了双核之间的命令控制和高速数据通信。关键词：ARM；DSP；HPI；微机

2、继电保护中图分类号：TM77文献标志码：A文章编号：1000—0682(2011)05—0017—03ResearchofthedatecommunicationbetweenAandDSPindua1．coremicrocomputerrelayprotectionsystemWANGHuizhong，WANGYuefeng(CollegeofElectricalandInformationEngineering，LanzhouUniv．ofTech，Lanzhou730050，China)Abstract：Tosolvesomeprob

3、lemsofhardwareconfigure，reliabilitybasedonthetraditionalmicro．computerrelayprotectionsystem．Thispaperpresentsanewdesignofdual—coremicrocomputerrelaypro·tectionsystembasedonARMandDSPandtheimplementationofcommunicationbetweenARM$3C2410AandDSPTMS320C6416viaHPIforbearingdiagno

4、sisembeddedsystemwereintroduced．Mo-reover，theschematicdiagramofhardwareandthedriverinLinuxoperatingsystemwerepresentedinor—dertomeetthedemandofcontrolandhigh—speeddatacommunicationbetweenthetwokernels．Keywords：ARM；DSP；HPI；microcomputerrelayprotectionsystem单CPU系统，优化了系统硬件结构，

5、提高了稳定性0引言与安全性。DSP已广泛应用于电力系统数据采集，电力系统自动化的高速发展对继电保护系统的具有十分强大的数字信号处理能力，但对诸如任务功能及可靠性提出了越来越高的要求，并要求其设管理、通信、人机交互等功能的实现较为困难。而基计结构更加合理。计算机技术、嵌入式系统、数字信于ARM核心处理器的嵌入式系统自身资源丰富、号处理等技术的飞速发展，为微机继电保护装置的功耗低、支持厂商众多，能够很好地实现系统的复杂性能改善提供了必要条件J。控制、通信及人机交互等功能J。在设计中，DSP该设计在分析和吸收国内外微机保护装置先进执行复杂计算，由

6、ARM实现整个系统的协调控制技术和经验的基础上，采用了DSP数字信号处理器和网络功能，因此需要实现ARM处理器和DSP之和ARM通信处理器的双CPU系统架构代替了传统间的数据交换，某种程度ARM和DSP之间数据交换的快速性与精确性决定了整个系统的性能。现在收稿日期：201l—O3—17主要有双口RAM、串口或DSP的HPI主机接口等几基金项目：国家自然基金资助项目(50967001)；甘肃省教育厅种连接方式来实现。科研项目(0903—07)作者简介：王惠中(1962)，男，教授，硕士研究生导师，主要研究该文所设计的微机继电保护系统中，以AR

7、M自动化仪器仪表，嵌入式开发与应用等。处理器$3C2410A与DSP处理器TMS320C6416为·18-工业仪表与自动化装置2011年第5期嵌入式系统的双处理器，研究设计了TMS320C64162TMS320C6416芯片内部主机接口HPI的HPI的硬件连接图和在嵌入式操作系统Linux下的驱动程序。2．1HPI接口介绍TMS320C6416片内的主机接口HPI(HostPort1嵌入式微机继电保护的整体框架Interface)是一个16／32位宽度的并行端口，通过该电力系统的日益复杂化对微机保护也提出了更接口，ARM微控制器可以直接访问

8、DSP的内部存储高的要求，除基本的保护功能外，微机保护装置还应器或地址映射到存储空间的外围设备，HPI与DSP具有大容量的存储空间用来长期存放故障信息及各存储器之间的互联是通过D