單片機(jī)協(xié)處理器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、科學(xué)之友FnendofScienceAmateur82嘲年10月(29)國(guó)11軻言單片機(jī)協(xié)處理器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用張連華(山西大學(xué)工程學(xué)院，山西太原030013)摘要：文章介紹了單片機(jī)協(xié)處理器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用以及分擔(dān)主處理器的部分工作，使電力測(cè)控系統(tǒng)在運(yùn)行速度、功能需求等性能上有明顯的改善。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)協(xié)處理器；硬件略圖；軟件中圖分類號(hào)：TD679文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000一8136(2008)29一0132一02在電力測(cè)量及

2、保護(hù)系統(tǒng)中，通常是由單片機(jī)構(gòu)成數(shù)個(gè)乃至數(shù)十個(gè)前端處理器。它們通過(guò)串行通信與微機(jī)構(gòu)成的中央處理器相連接，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控等功能。前端處理器的核心就是單片機(jī)，從目前的情況來(lái)看，以Intel公司的16位單片機(jī)80c196系列(KB、Kc等)應(yīng)用最廣。單片機(jī)要處理的問(wèn)題很多。如I，O量、A／D模數(shù)轉(zhuǎn)換、鍵盤、通信、顯示等，處理一圈所花費(fèi)的時(shí)間常稱之為前端處理器的運(yùn)行周期。在整個(gè)系統(tǒng)中，前端處理器的數(shù)量

3、較多，中央處理器對(duì)其進(jìn)行巡檢時(shí)會(huì)花去較多的時(shí)間。若能將前端處理器的運(yùn)行周期縮短，毫無(wú)疑問(wèn)能提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行及處理速度，使，系統(tǒng)的性能得以改善?！鰅i圈1協(xié)處理器硬件路圖被處理的各量中，以模擬量的處理較為復(fù)雜且耗時(shí)較長(zhǎng)。模擬量的處理內(nèi)容較多，如模擬量周期(即工頻)的測(cè)定、模擬通道的選擇(多個(gè)模擬量同一時(shí)刻選通一個(gè))、A巾轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)等。有時(shí)還須采樣，保持控制等。如能將模擬量交給—個(gè)協(xié)處理器去處理，勢(shì)必會(huì)減輕主處理器的負(fù)擔(dān)，縮短主處理器的運(yùn)

4、行周期，同時(shí)還能為增強(qiáng)某些功能需求創(chuàng)造條件。模擬量的計(jì)算通常是用傅氏計(jì)算法，其精度又與模擬信號(hào)一周期內(nèi)采樣點(diǎn)的多少有關(guān)。采樣點(diǎn)多。精度就高，但耗費(fèi)的時(shí)間也多。若前端處理器采用單一的CPu。由于受到時(shí)間和模擬通道數(shù)量的限制，采樣點(diǎn)大約在12—24點(diǎn)。若采用協(xié)處理器，采樣點(diǎn)可多至30—36點(diǎn)。模擬通道多至16個(gè)，也同樣可正常工作。由于主處理器與協(xié)處理器的軟件各自獨(dú)立，使得在編制軟件思想清晰，容易理順。2硬件圖l給出了前端處理器中采用協(xié)處理器

5、的硬件略圖(只畫(huà)出有關(guān)部分)。它的主處理器仍采用了當(dāng)前流行的16位單片機(jī)80C196KB(Ic6)，協(xié)處理器采用了w78E51單片機(jī)(IC3)。w78E5l的指令及性能同89c51，只是它的工作頻率可以達(dá)到40MHz。由于有兩個(gè)CPu同時(shí)運(yùn)行，而且它們之間還有數(shù)據(jù)交換，如何去協(xié)調(diào)它們的工作是至關(guān)重要的，這需要通過(guò)硬件和軟件的設(shè)計(jì)來(lái)加強(qiáng)保證。圖l中。Icl是8選l的模擬通道芯片MAx338，若通道數(shù)量超過(guò)8個(gè)?？蛇x用MAx306，其通道數(shù)

6、量可達(dá)16個(gè)。IC2為12位帶采樣保持功能的A，D模數(shù)變換芯片ADl674。IC4為地址鎖存片74LS373，Ic5為RAM存儲(chǔ)芯片6264，它們附屬于IC3，作為Ic3的片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。圈2協(xié)處理器主程序軟件框圈硬件的工作過(guò)程是：工頻電壓或電流經(jīng)處理后(經(jīng)傳感器或者電壓，電流互感器、放大器、濾波器等處理)變?yōu)橄鄳?yīng)的模擬信號(hào)，分別從c11的8個(gè)輸人端(INl一礬8)輸入，具體選通哪路則取決于Ao—A2的二進(jìn)制數(shù)。而AO—A2又是由Ic3

7、的PlO—P12來(lái)決定。被選中通道的模擬量由ICl的0uT輸出，經(jīng)跟隨器后進(jìn)入Ic2進(jìn)行A，D變換，由R坨、AO控制變換的過(guò)程，STA給出變換結(jié)束的信號(hào)，它們分別由Ic3的P15一P17實(shí)施控制和測(cè)試。變換完成的數(shù)字量為12位。分兩次輸出，第一次為高8位(DBll一DB4)，第二次為低8位(DB3一DB0。后加4個(gè)0)。這些萬(wàn)方數(shù)據(jù)單片機(jī)協(xié)處理器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用單片機(jī)協(xié)處理器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用作者：張連華，ZhangLianhua作者

8、單位：山西大學(xué)工程學(xué)院山西太原030013刊名：科學(xué)之友英文刊名：FRIENDOFSCIENCEAMATEURS年，卷(期)：2008，(29)引用次數(shù)：0次相似文獻(xiàn)(1條)相似文獻(xiàn)(1條)1.期刊論文陳倩詒.陳再清單片機(jī)協(xié)處理器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用2001(1)單片機(jī)協(xié)處理器能分擔(dān)主處理器的部分工作使電力測(cè)控系統(tǒng)在運(yùn)行速度、功能需求等性能上有較明顯的改善.本文鏈接：:d.g..cnPeriodical_kxzy20