[發(fā)明專利]一種以32位DSP為核心的微機(jī)保護(hù)裝置的主板

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810046053.1
• 申請(qǐng)日: 2008-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101373891A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李臻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都瑞科電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02H3/00
• 分類號(hào): H02H3/00;H02H7/00;H02H7/26;G06F13/00
• 代理公司: 成都惠迪專利事務(wù)所
• 代理人: 梁田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種主板，具體地說(shuō)，是涉及一種以32位DSP為核心的微機(jī)保護(hù)裝置的主板。

背景技術(shù)

微機(jī)保護(hù)裝置是一種利用微處理器構(gòu)成的繼電保護(hù)裝置，由于它具有高可靠性、高選擇性、高靈敏度及信息化程序高等特點(diǎn)，微機(jī)保護(hù)裝置已在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中得到廣泛的運(yùn)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及半導(dǎo)體技術(shù)的飛躍發(fā)展，微機(jī)保護(hù)裝置的功能也越來(lái)越強(qiáng)大，信息化程度也越來(lái)越高；同時(shí)其應(yīng)用領(lǐng)域也由單一的專業(yè)電力用戶迅速的擴(kuò)展到廠礦、企業(yè)、商業(yè)、部隊(duì)等終端用戶。

微機(jī)保護(hù)裝置的性能主要通過(guò)主板的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的主板主要是由微處理器(單片機(jī))、輸入/輸出通道、人機(jī)接口及通訊接口等硬件構(gòu)成。傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的主板雖能滿足廣大終端用戶的一般需求，但也存在以下的不足：

1.隨著單片機(jī)處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及用戶需求的擴(kuò)展、信息化程度要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置主板上的微處理器的運(yùn)算能力已不能很好的滿足高速度的運(yùn)算及信息化的要求；

2.傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的主板CPU總線在片外，容易受到外界的電磁干擾，使微機(jī)保護(hù)裝置的穩(wěn)定性能受到一定影響；

3.傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置的主板的程序更新比較困難，整個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置的智能化程度不高，信息化程度不夠。

綜上所述，目前所使用的微機(jī)保護(hù)裝置的主板已不能很好的滿足現(xiàn)階段廣大用戶的高速度、高智能化及網(wǎng)絡(luò)化需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種以32位DSP為核心的微機(jī)保護(hù)裝置的主板。該主板不僅總線不出芯片，而且運(yùn)行速度快，同時(shí)還具有體積較小、程序更新方便、智能化程度高及性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種以32位DSP為核心的微機(jī)保護(hù)裝置的主板，包括CPU模塊，以及與CPU模塊相連的采樣模塊、通訊模塊、I/O口擴(kuò)展模塊、時(shí)鐘電路模塊、開(kāi)入量采集模塊、控制輸出模塊和保護(hù)運(yùn)算模塊，I/O口擴(kuò)展模塊還外接有液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊和報(bào)警裝置，所述主板內(nèi)還設(shè)有雙端口SRAM和CAN總線模塊，所述CPU模塊由管理CPU模塊和DSP中央處理模塊組成，所述管理CPU模塊通過(guò)雙端口SRAM實(shí)現(xiàn)和DSP中央處理模塊的數(shù)據(jù)交換，采樣模塊、時(shí)鐘電路模塊、開(kāi)入量采集模塊、控制輸出模塊、保護(hù)運(yùn)算模塊以及CAN總線模塊分別與DSP中央處理模塊相連，而通訊模塊和I/O口擴(kuò)展模塊分別與管理CPU模塊相連。

所述通訊模塊為RS-485通訊模塊。

所述I/O口擴(kuò)展模塊為CPLD邏輯器件。

所述通訊模塊和I/O口擴(kuò)展模塊分別通過(guò)雙向總線與管理CPU模塊相連。

所述采樣模塊為14位A/D采樣模塊。

所述報(bào)警裝置包括音響報(bào)警及指示燈。

本發(fā)明中，主要模塊為DSP中央處理模塊、管理CPU模塊和CPLD邏輯器件，其中，DSP中央處理模塊以32位DSP為核心，其工作頻率達(dá)到150MHz，指令執(zhí)行速度為150MIPS，利用該芯片功能齊全、運(yùn)算能力強(qiáng)等性能優(yōu)點(diǎn)，提高本發(fā)明中所述主板的整體性能，DSP的主要功能：實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)及狀態(tài)采樣、計(jì)算、處理和輸出控制；管理CPU模塊主要進(jìn)行人機(jī)界面及通訊的處理；而CPLD邏輯器件則主要用于I/O口擴(kuò)展。

從上述設(shè)計(jì)可以看出，本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理：以高性能的32位DSP中央處理器為核心，使用雙向總線與采樣模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，提高處理效率，同時(shí)設(shè)置多種功能的模塊電路，利用管理CPU模塊和CPLD邏輯器件來(lái)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換和通訊處理，使本發(fā)明具有高效率、高穩(wěn)定性、高智能化的特點(diǎn)。

為提高系統(tǒng)智能化、信息化程度，本發(fā)明的控制程序通過(guò)JTAG方式實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)，并在軟件上增加了豐富的調(diào)試與自檢功能，提高了通訊速率，使通訊信息更豐富。同時(shí)，本發(fā)明還設(shè)置了CAN總線，擴(kuò)展了通訊接口，進(jìn)一步提高了通訊速率、增加了信息化程度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明相具有如下的優(yōu)點(diǎn)及顯著效果：

一.本發(fā)明所述主板采用“DSP中央處理模塊+管理CPU模塊+CPLD”的組件方案，不僅提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力，增強(qiáng)了抗干擾能力，還具有功能更齊全、運(yùn)算能力更強(qiáng)大、信息化程度更高、數(shù)據(jù)共享更方便等特點(diǎn)，為系統(tǒng)的信息化、智能化提供了硬件保障。而CPLD邏輯器件具有

二.本發(fā)明保護(hù)啟動(dòng)具有雙重啟動(dòng)方式，即保護(hù)同時(shí)具有閾值啟動(dòng)與增量啟動(dòng)兩種啟動(dòng)方式，啟動(dòng)更快速、更靈敏。

三.本發(fā)明采用14位A/D采樣模塊與DSP運(yùn)算相結(jié)合的方式，極大的提高了采樣的精度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈敏性。