一种以32位dsp为核心的微机保护装置的主板的利记博彩app

文档序号:7323342阅读:170来源:国知局

专利名称::一种以32位dsp为核心的微机保护装置的主板的利记博彩app
技术领域
:本发明涉及一种主板,具体地说,是涉及一种以32位DSP为核心的微机保护装置的主板。
背景技术
:微机保护装置是一种利用微处理器构成的继电保护装置,由于它具有高可靠性、高选择性、高灵敏度及信息化程序高等特点,微机保护装置已在电力系统继电保护领域中得到广泛的运用。随着计算机技术及半导体技术的飞跃发展,微机保护装置的功能也越来越强大,信息化程度也越来越高;同时其应用领域也由单一的专业电力用户迅速的扩展到厂矿、企业、商业、部队等终端用户。微机保护装置的性能主要通过主板的功能来实现。目前,传统微机保护装置的主板主要是由微处理器(单片机)、输入/输出通道、人机接口及通讯接口等硬件构成。传统微机保护装置的主板虽能满足广大终端用户的一般需求,但也存在以下的不足1.随着单片机处理技术的进一步发展及用户需求的扩展、信息化程度要求越来越高,传统微机保护装置主板上的微处理器的运算能力已不能很好的满足高速度的运算及信息化的要求;2.传统微机保护装置的主板CPU总线在片外,容易受到外界的电磁干扰,使微机保护装置的稳定性能受到一定影响;3.传统微机保护装置的主板的程序更新比较困难,整个微机保护装置的智能化程度不高,信息化程度不够。综上所述,目前所使用的微机保护装置的主板已不能很好的满足现阶段广大用户的高速度、高智能化及网络化需求。
发明内容本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种以32位DSP为核心的微机保护装置的主板。该主板不仅总线不出芯片,而且运行速度快,同时还具有体积较小、程序更新方便、智能化程度高及性能稳定等特点。为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下一种以32位DSP为核心的微机保护装置的主板,包括CPU模块,以及与CPU模块相连的采样模块、通讯模块、1/0口扩展模块、时钟电路模块、开入量采集模块、控制输出模块和保护运算模块,1/0口扩展模块还外接有液晶显示模块、按键输入模块和报警装置,所述主板内还设有双端口SRAM和CAN总线模块,所述CPU模块由管理CPU模块和DSP中央处理模块组成,所述管理CPU模块通过双端口SRAM实现和DSP中央处理模块的数据交换,采样模块、时钟电路模块、开入量采集模块、控制输出模块、保护运算模块以及CAN总线模块分别与DSP中央处理模块相连,而通讯模块和I/0口扩展模块分别与管理CPU模块相连。所述通讯模块为RS-485通讯模块。所述1/0口扩展模块为CPLD逻辑器件。所述通讯模块和I/0口扩展模块分别通过双向总线与管理CPU摸块相连。所述采样模块为14位A/D采样模块。所述报警装置包括音响报警及指示灯。本发明中,主要模块为DSP中央处理模块、管理CPU模块和CPLD逻辑器件,其中,DSP中央处理模块以32位DSP为核心,其工作频率达到150MHz,指令执行速度为150MIPS,利用该芯片功能齐全、运算能力强等性能优点,提高本发明中所述主板的整体性能,DSP的主要功能实现微机保护装置的数据及状态采样、计算、处理和输出控制;管理CPU模块主要进行人机界面及通讯的处理;而CPLD逻辑器件则主要用于I/O口扩展。从上述设计可以看出,本发明的设计原理以高性能的32位DSP中央处理器为核心,使用双向总线与采样模块进行数据交换,提高处理效率,同时设置多种功能的模块电路,利用管理CPU模块和CPLD逻辑器件来实现人机交换和通讯处理,使本发明具有高效率、高稳定性、高智能化的特点。为提高系统智能化、信息化程度,本发明的控制程序通过JTAG方式实现在线升级,并在软件上增加了丰富的调试与自检功能,提高了通讯速率,使通讯信息更丰富。同时,本发明还设置了CAN总线,扩展了通讯接口,进一步提高了通讯速率、增加了信息化程度。与现有技术相比,本发明相具有如下的优点及显著效果-一.本发明所述主板采用"DSP中央处理模块+管理CPU模块+CPLD"的组件方案,不仅提高了系统的数据处理能力,增强了抗干扰能力,还具有功能更齐全、运算能力更强大、信息化程度更高、数据共享更方便等特点,为系统的信息化、智能化提供了硬件保障。而CPLD逻辑器件具冇二.本发明保护启动具有双重启动方式,即保护同时具有阈值启动与增量启动两种启动方式,启动更快速、更灵敏。三.本发明采用14位A/D采样模块与DSP运算相结合的方式,极大的提高了采样的精度,增强了系统的灵敏性。四.本发明所使用的高性能32位DSP处理器外设功能丰富,总线不出芯片,抗干扰能力更强,主板稳定性能更高。五.本发明的运行程序在片内,提高了系统抗干扰能力;同时程序能够实现在线烧写,维护与升级更方便。六.本发明采用大规模CPLD逻辑器件来实现I/O口扩展,具有集成度高、速度快的特点,它能够将所有1/0功能集成,减少电源功耗,节省电路板空间。本发明属于一种微机主板,主要应用于微机保护领域中。图l为现有技术的系统框图。图2为本发明的系统框图。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明,但本发明的实施方式不限于此。如图2所示,一种以32位DSP为核心的微机保护装置的主板,主要由CPU模块和采样模块构成,其中,CPU模块由管理CPU模块和DSP中央处理模块组成,管理CPU模块与DSP中央处理模块之间通过管理CPU模块和DSP中央处理模块之间能以总线方式进行数据交换,从而保证管理CPU模块和DSP中央处理模块均能轻载运行,从而大大的提高整个微机保护装置的稳定性。为了能够实现微机保护装置的智能化、网络化及信息化,在管理CPU模块上面还连接有RS-485通讯模块和人机接口模块,DSP中央处理模块上还连接有CAN总线模块。用户通过人机接口模块就能很方便的实现人机对话,并能通过RS-485通讯模块或CAN总线模块及时地与远端智能设备进行信息共享。人机接口模块包括用于数据显示的液晶显示器、用于报警和提醒用户注意的音响报警及指示灯以及实现人机对话的键盘。人机接口模块可通过由CPLD逻辑器件进行I/O口的扩展,实现用户需要的更多的功能。所述DSP中央处理模块还分别与时钟电路模块、开入量采集模块、控制输出模块、CAN总线模块及保护运算模块相连。其中,时钟电路模块不仅为整个主板提供准确的实时时钟,还为微机保护装置中所记录的故障数据提供准确的时间依据;开入量采集模块通过光电隔离方式将强、弱电彻底分开。采集模块对外部开关的位置等状态进行采集,经过光电隔离及总线隔离后直接传输到DSP中央处理模块实现信号的采集及处理功能;保护运算模块将A/D采样模块、时钟模块及开入量采集模块输入的信号进行运算处理,将结果输入到管理CPU模块进行显示,同时将该结果传输到控制输出模块,通过控制输出模块驱动继电器输出去控制受保护电力设备以实现整个微机保护装置的保护功能。C認总线模块是实现微机保护装置智能化、网络化及信息化的另外一个通讯接口,该接口传输距离远、通讯性能稳定,更适合远距离、大容量数据传输。所述14位A/D采样模块直接与DSP中央处理模块相连,用于整个装置运行时的模拟量采集。在本发明中,当主板运行时,DSP中央处理模块将通过14位A/D采样模块进行模拟量采集,采集信号变成数字信号后在DSP中央处理模块中进行各种运算处理。DSP中央处理模块运算处理的结果以及其他输入信息则通过双打口SRAM与管理CPU模块进行数据交换。整个主板采用多层板设计技术,增加了抗干扰措施及器件以便更好地实现主板的抗干扰能力。下表为本发明与现有技术的技术指标及其相应的性能对比。序号<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>3级;2.快速瞬变干抗试验,国家标准4级;3.脉冲群干抗试验,国家标准3级;丄静电放电试验,国家标准4级。试验,国家标准3级;2.快速瞬变干抗试验,国家标准3级;3.脉冲群干抗试验,国家标准3级;4.静电放电试验,国家标准3级。从上表以及图l可以明显看出,与现有技术相比,本发明在性能上具有明显优势,是一种具有很高实用价值的新技术(权利要求1.一种以32位DSP为核心的微机保护装置的主板,包括CPU模块,以及与CPU模块相连的采样模块、通讯模块、I/O口扩展模块、时钟电路模块、开入量采集模块、控制输出模块和保护运算模块,I/O口扩展模块还外接有液晶显示模块、按键输入模块和报警装置,其特征在于,所述主板内还设有双端口SRAM和CAN总线模块,所述CPU模块由管理CPU模块和DSP中央处理模块组成,所述管理CPU模块通过双端口SRAM实现和DSP中央处理模块的数据交换,采样模块、时钟电路模块、开入量采集模块、控制输出模块、保护运算模块以及CAN总线模块分别与DSP中央处理模块相连,而通讯模块和I/O口扩展模块分别与管理CPU模块相连。2.根据权利要求1所述的以32位DSP为核心的微机保护装置的主板,其特征在于,所述通讯模块为RS-485通讯模块。3.根据权利要求1所述的以32位DSP为核心的微机保护装置的主板,其特征在于,所述I/0口扩展模块为CPLD逻辑器件。4.根据权利要求1所述的以32位DSP为核心的微机保护装置的主板,其特征在于,所述通讯模块和i/o口扩展模块分别通过双向总线与管理CPU模块相连。5.根据权利要求1所述的以32位DSP为核心的微机保护装置的主板,其特征在于,所述采样模块为14位A/D采样模块。6.根据权利要求1所述的以32位DSP为核心的微机保护装置的主板,其特征在于,所述报警装置包括音响报警及指示灯。全文摘要本发明公开了一种以32位DSP为核心的微机保护装置的主板,该主板主要由CPU模块和与CPU模块相连的14位采样模块组成,所述主板内还设有双口SRAM、CPLD逻辑器件、CAN总线模块和通讯模块,CPU模块包括管理CPU模块和DSP中央处理模块,管理CPU模块、双口SRAM和DSP中央处理模块依次通过双向总线相连,同时,管理CPU模块还与CPLD逻辑器件和通讯模块相连,而采样模块和CAN总线模块还与DSP中央处理模块相连。本发明还设置了多种功能的模块电路,如报警装置、显示模块、时钟模块等等。本发明具有功能强大、处理速度快、信息化程度高、数据共享方便、稳定性好等优点,主要用于微机保护装置中。文档编号H02H7/26GK101373891SQ20081004605公开日2009年2月25日申请日期2008年9月16日优先权日2008年9月16日发明者臻李申请人:成都瑞科电气有限公司
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