單片機(jī)在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用
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1 MCF5282微處理器的主要特點(diǎn)
MCF5282微處理器是迄今為止Motorola推出的最高集成度的ColdFir系列32位處理器，內(nèi)含有2KB的高速緩沖存儲(chǔ)器Ca che、64KB的隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和512KB的閃存Flash，其I/O口總數(shù)達(dá)到152個(gè)，它還采用智能DigitalDNA技術(shù)，在66MHz下工作速度為59Dhrystone2.1MIPS。此外，MCF5282微處理器還具有新型設(shè)備。
快速以太網(wǎng)媒體存取控制（MAC），支持100 Mbps MII，10 Mbps MII和10 Mbps7線實(shí)際接口，它使以太網(wǎng)連接從板級(jí)擴(kuò)展到芯片級(jí)，這是MCF5282區(qū)別于其他類(lèi)型處理器的特色之一。
QSPI模塊，提供帶有序列傳輸性能的串行外圍接口。
3個(gè)通用異步串行接口模塊UART。
I2C系統(tǒng)總線模塊。
CAN2.0B標(biāo)準(zhǔn)接口模塊。
4個(gè)32位的DMA定時(shí)/計(jì)數(shù)器、8個(gè)16位通用定時(shí)/計(jì)數(shù)器，4個(gè)周期中斷定時(shí)/計(jì)數(shù)器。
8路10位A/D轉(zhuǎn)換器模塊（QADC）。
DMA控制模塊、可對(duì)8位、16位、32位的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。
2個(gè)中斷控制模塊、每個(gè)中斷控制模塊可管理7級(jí)中斷，每級(jí)又有9個(gè)中斷源，共可管理126個(gè)中斷源。
帶沖突檢測(cè)的復(fù)位控制模塊。
電源管理模塊（PWW）共有四種運(yùn)行模式：Run，Wait，Doze和Stop。
2 微機(jī)保護(hù)裝置的嵌入式主模板
2.1 微機(jī)保護(hù)裝置的工作原理
由待保護(hù)系統(tǒng)送來(lái)的電流電壓信號(hào)，經(jīng)電流電壓互感器變換后產(chǎn)生低電壓信號(hào)（±10V內(nèi)）送入主模板，主模板內(nèi)的MCF522微處理器運(yùn)行片內(nèi)的保護(hù)軟件，進(jìn)行信號(hào)采樣，完成各種數(shù)值運(yùn)算、分析及處理，從而確定待保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如有故障，則由MCF5282經(jīng)輸出模板發(fā)出跳閘動(dòng)作信號(hào)，達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)的目的，同時(shí)，由各種通信方式保護(hù)動(dòng)作信息送入管理模板和上位機(jī)，記錄、保存數(shù)據(jù)并報(bào)警，完成微機(jī)保護(hù)裝置的工作過(guò)程。
2.2 MCF5282構(gòu)成的嵌入式主模板
筆者在設(shè)計(jì)110kV高電壓的微機(jī)保護(hù)裝置中，選擇以MCF5282為核心，構(gòu)成嵌入式硬件主模板，它主要由數(shù)據(jù)采樣、存儲(chǔ)器，開(kāi)關(guān)量輸入輸出，通信以及串行時(shí)鐘和E2PROM等電路組成，如圖1所示。
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以下將對(duì)MCF5282與各個(gè)部分的連接及工作原理加以敘述。
2.2.1 MCF5282電路
為提高主模板的可靠性，應(yīng)盡量減少M(fèi)C5282的外圍器件，設(shè)計(jì)MCF5282以單片方式運(yùn)行，MCF5282采用I/O端口或功能端口，與外部進(jìn)行信息交換，系統(tǒng)的復(fù)位電路采用帶電源監(jiān)視的復(fù)位電路芯片IMP706R，在裝置上電，電源電壓異常，手動(dòng)復(fù)位和程序運(yùn)行混亂或超時(shí)而產(chǎn)生"死鎖"時(shí)可使系統(tǒng)復(fù)位，其電路如圖2所示。
評(píng)論