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基于_C_OS_II的備用電源自動(dòng)投入裝置設(shè)計(jì)
徐金玲 2011/3/20
摘 要
備自投裝置是電力系統(tǒng)中常用的一種安全自動(dòng)裝置,在發(fā)電廠和變電站及配電網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛的應(yīng)用。本文引入嵌入式操作系統(tǒng)μC/ OS II ,將它移植到以TMS320F240 DSP 和Xilinx CPLD 為核心設(shè)計(jì)的新型備自投裝置的硬件平臺(tái)上,并詳細(xì)介紹該裝置的任務(wù)劃分和任務(wù)調(diào)度。
關(guān)鍵詞
μC/ OS II 電源投切裝置 任務(wù)劃分 任務(wù)調(diào)度 移植
引 言
備用電源自動(dòng)投入裝置是當(dāng)工作電源因故障斷開(kāi)以后,能自動(dòng)而迅速地將備用電源投入到工作或?qū)⒂脩?hù)切換到備用電源上去,從而使用戶(hù)不至于被停電的一種自動(dòng)裝置,簡(jiǎn)稱(chēng)備自投。
備自投裝置作為電力系統(tǒng)中常用的一種安全自動(dòng)裝置,其發(fā)展與繼電保護(hù)裝置一樣經(jīng)過(guò)了電磁(整流) 型、晶體管型、集成電路型和微機(jī)型四個(gè)主要階段。究其本質(zhì),各階段的主要技術(shù)區(qū)別在于對(duì)采集量(電流量、電壓量、開(kāi)關(guān)量) 的運(yùn)算方式和邏輯功能的實(shí)現(xiàn)方式上有所不同。目前,以微機(jī)型備用電源自投裝置為應(yīng)用主流,它將電流量、電壓量等模擬量通過(guò)VFC(壓頻變換器) 元件或ADC 元件轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送到裝置的數(shù)據(jù)總線上,通過(guò)預(yù)設(shè)程序?qū)?shù)字量和開(kāi)關(guān)量進(jìn)行綜合邏輯分析,并根據(jù)分析結(jié)果作用于相關(guān)斷路器,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換功能。
DSP 芯片也稱(chēng)數(shù)字信號(hào)處理器,是一種特別適合于進(jìn)
行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器,其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。
本文采用μC/ OS II 作為軟件平臺(tái)的操作系統(tǒng),它是一種優(yōu)先級(jí)占先式內(nèi)核,具有多任務(wù)的實(shí)時(shí)調(diào)度能力,更加適合管理DSP 豐富的外設(shè)資源,從而更好地發(fā)揮其高效的運(yùn)算性能,滿(mǎn)足備自投裝置實(shí)時(shí)性、可靠性等要求。
1 μC/ OS II 的移植與配置
為了方便移植,大部分μC/ OS II 的代碼是用C 語(yǔ)言編寫(xiě)的,但底層與處理器硬件相關(guān)的少量代碼仍使用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)。這是因?yàn)棣藽/ OS II 在讀寫(xiě)處理器寄存器時(shí),只能通過(guò)匯編語(yǔ)言。圖1 說(shuō)明了μC/ OS II 的結(jié)構(gòu)以及與硬件的關(guān)系。
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