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高性能微机综合保护装置的设计.ppt
高性能微机综合保护装置的设计.ppt
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2.3 硬件的设计
人机交互模块
故障指示、键盘处理、液晶显示、各 种保护功能的投退以及外部通信。
外部通信:双以态网接口、双CAN网接口
2.3 硬件的设计
人机交互模块
在人机交互模块中,利用LPC2294内 部的CAN控制器和Philips公司生产的CAN 接口芯片PCA82C250实现CAN通信网络;
双CAN总线接口
现场总线具有可靠性高、稳定性好抗干扰能力 强、通信速率快、造价低、维护方便的的特点。 目前,多数变电站都具有现场总线网络。
CAN是一种具有很高可靠性,支持分布式控制 和实时控制的串行通讯网络,是目前国际上应 用最广泛的现场总线之一。它能够检测出产生 的任何错误,并且具有很高的位传输速率和抗
故障信息量少 保护相对孤立 没有统一的通讯标准和规范
1.3 论文设计的目标和要求
设计一套高性能的微机装置人机交
互和通讯系统
适用于多种保护装置 具有较高的可靠性 可以提高通讯的信息量和速度
1.4 论文准备情况
广泛阅读变电站综合自动化和微机保护
的各类文献,掌握国内外微机保护监控 综合装置的现状。
…
定义堆栈增长方向
4.2.1 OS_CPU.C
1、任务堆栈初始化函数OSTaskStkInit()
2 OS_ENTER_CRITICAL()和 OS_EXIT_CRITICAL()
4.2.2 OS_CPU.S
1、OSSTartHighRdy() 运行多任务起动前 优先级最高的任务
2、OSIntCtxSw() 任务级任务切换
1.1 课题的背景和意义(1)
变电站综合自动化的发展
微机装置是构成变电站综合自动化的重要 内容,使用高性能的微机装置具有如下优越性: 提高供电质量和电压合格率 保障变电站安全、可靠运行 提高电力系统的运行、管理水平 实现变电站信息共享,可以减少总投资
1.1 2
层
变 电 站
课题监 控的主 机 背景和意远义动 主(机 2)
4 μC/OS-Ⅱ的移植
4.1 嵌入式系统移植问题 4.2 移植μC/OS-II步骤
4.1 移植条件
① 对目标体系结构要有很深的了解; ② 对OS原理要有较深入的了解; ③ 对所使用的编译器要有较深入的了解; ④ 对需要移植的操作系统要有相当的了
解;
4.2 移植问题
可重入函数
void S *x, int *y) Swap() { Temp = *x;*x = *y;*y = temp;}
32位微处理器可以提供更加丰富的资源,
2.1.1 LPC2294微处理器的特点
采用32位RISC结构ARM7-TDMI核 具有可加密特性 具有较大的片内存储器(16k字节SRAM和
256k字节FLASH)
具有丰富的中断源(最多可允许32个中断
请求输入)
集成了UART、SPI、I2C等串行接口
2.2 通信接口的设计
2.2 通信接口的设计
RS-485总线接口
与变电站中部分设备(如直流屏等)通信。 与其他厂家生产带RS-485接口的智能模块通
信。 RS-485总线接口采用MAXIM公司的MAX232
芯片实现。
2.3 硬件总体结构设计
硬件总体结构分为:
主机模块(包含测量单元和保护单元) 人机交互模块 信号和出口模块 开入模块 交流电量转换模块
变电站智能电子设备通信和 人机交互系统
报告内容:
1. 课题的背景与意义 2. 新硬件平台的设计方案与实现 3. 嵌入式操作系统特点 4. 操作系统的移植 5. 基于新硬件平台的软件设计
1. 课题的背景与意义
1.1 课题的背景和意义 1.2 微机保护装置的发展 1.3 论文设计的目标和要求 1.4 论文准备情况
暂停; M:增强型乘法器,产生全64位结果;
3.1 嵌入式微处理器(2)
取指 取指
译码 译码
执行 执行
取指 取指
译码 译码
执行 执行
取指 取指
译码 译码
执行 执行
3.2 嵌入式系统特点
嵌入式系统应用软件 嵌入式操作系统
3.3 μC/OS-Ⅱ操作系统简介
· 源代码全部公开 · 可移植性 ·可剪裁 ·占先式多任务 ·可确定性 ·中断管理 ·稳定性与可靠性
3 嵌入式简介
· 3.1 嵌入式微处理器 3.2 操作系统特点 3.3 μC/OS-Ⅱ操作系统简介
3.1 嵌入式微处理器(1)
ARM7TDMI处理器是ARM7处理器系列成员 之一,ARM7TDMI含义如下:
ARM7:32位整数核的3V兼容的版本; T:16位压缩指令集Thumb; D:在片调试(debug)支持,允许处理器响应调试请求
3.3 μC/OS-Ⅱ操作系统
任务1
。
任务2
一般任务系统中,程序循环的周期不确定, 通过实时多任务系统对所有任务的调度管理, 解决单任务系统中难以处理的实时性差的问 题。
将系统所要实现的功能细化为儿个核心任务, 将系统的几个任务按其优先级从高到低执行。 uC/OS-II控制下的任务可以分为休眠态、就绪
熟悉嵌入式操作系统uC/OS 在新硬件平台上设计了人机交互软件
2. 硬件平台的设计
2.1 硬件平台 2.2 通信接口的设计 2.3 硬件总体结构设计
2.1 硬件平台
微处理器是微机保护装置的核心,微处
理器性能的好坏在很大程度上决定了微 机保护装置性能的优劣 。
系统的工作频率在一定程度上决定了微
处理器的运算速度。
5.1 移植后多任务函数总体设计
系统API函数编写 通信协议的移植 任务和中断设计
层 变电站综合自动化的特点:
由集中式向分散式发展,采用分层分布式
结构
1 单 建立起了通信网络。
保
保
护
护
层元
测量
控制
Байду номын сангаас
故障录波
单
单
层 变电站综合自动化对微机保护元1 装置的元新n
要求:
需要具有更强大的通信功能(双网,通信速
1.2 微机保护装置的发展
目前微机装置存在的问题
目前国内各种微机保护装置在可靠性上或多 或少都还存在着一定的问题
4.2 移植μC/OS-II步骤
OS_CPU.H(C语言头文件)、 OS_CPU.C(C程序源文件)
OS_CPU_A.ASM(汇编程序源文件)
4.2.1 OS_CPU.H
与编译器无关的数据类型
typedef unsigned char INT8U;
typedef signed char
INT8S;
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