雙高嵌入式工控機(jī)平臺(tái)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3　以80X86為核心的主控模塊

　　80年代以來(lái)，相繼推出以80X86為核心的PC機(jī)，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制、辦公自動(dòng)化、商業(yè)、家庭等領(lǐng)域，也相應(yīng)地在電力系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。
　　V40(uPD70208)是一種高性能的CMOS、全靜態(tài)嵌入式8位微處理器芯片(相當(dāng)于80188)。V40集成了許多外圍器件，在軟件上完全和8088 CPU兼容。386EX是Intel公司1994年推出的、適合工業(yè)控制32位高性能的嵌入式CPU。采用CMOS工藝和靜態(tài)器件設(shè)計(jì)，完全符合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的低功耗、高可靠性、能夠在惡劣環(huán)境中使用的要求。
　　除了上述CPU，主控模塊還包括總線(xiàn)部分、系統(tǒng)復(fù)位、電源管理等?？偩€(xiàn)匹配、總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)和總線(xiàn)隔離主要完成總線(xiàn)對(duì)主控模塊的隔離，同時(shí)保證三總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)芯片的個(gè)數(shù)只與系統(tǒng)模塊的個(gè)數(shù)有關(guān)。系統(tǒng)的復(fù)位可以根據(jù)需求采用復(fù)位輸出或輸入。采用輸出方式時(shí)，主控CPU能夠?qū)ζ渌０暹M(jìn)行復(fù)位；如果采用輸入方式，系統(tǒng)有一個(gè)總的電平監(jiān)測(cè)和看門(mén)狗復(fù)位輸出，對(duì)系統(tǒng)其他模塊進(jìn)行復(fù)位控制。
　　大容量只讀電子盤(pán)，用于存儲(chǔ)用戶(hù)程序；大容量可讀寫(xiě)的電子盤(pán)，采用M—System公司的DOC2000，最大空間可達(dá)100 MB,作為大規(guī)模的數(shù)據(jù)保存；高可靠可讀非易失存儲(chǔ)器,采用高可靠E²PROM，用于存儲(chǔ)定值。
　　主CPU模塊還包含日歷鐘、液晶控制和小鍵盤(pán)控制，可方便地實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口。

4　數(shù)字信號(hào)處理器DSP

　　DSP與目前通用的CPU不同，是一種為了達(dá)到快速數(shù)學(xué)運(yùn)算而具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器?？焖俚闹噶钪芷?、哈佛結(jié)構(gòu)、流水操作、專(zhuān)用的乘法器、特殊的DSP指令，再加上集成電路優(yōu)化設(shè)計(jì)，可使DSP的指令周期達(dá)200 ns。
　　DSP具有相當(dāng)強(qiáng)大的處理能力，在相同的主頻下，甚至比目前最先進(jìn)的個(gè)人計(jì)算機(jī)要快10倍～50倍。DSP不再單純作為數(shù)據(jù)采集，還同時(shí)肩負(fù)以往由主CPU完成的主要運(yùn)算功能。采用DSP為核心的智能A/D，完全可以獨(dú)立完成電力系統(tǒng)中一個(gè)獨(dú)立的功能模塊，例如在保護(hù)中，可以直接通過(guò)DSP發(fā)出保護(hù)動(dòng)作，不必上傳到主CPU，可以大大加快系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。因此智能A/D同時(shí)具有開(kāi)關(guān)量輸入/輸出的功能。