基于嵌入式Internet技术的远动信道监测系统

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1、第26卷第3期电力科学与工程V0J．26．No．32010年3月ElectricPowerScienceandEngineeringMar．，2010基于嵌入式Internet技术的远动信道监测系统严丁，侯思祖(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)摘要：随着Internet技术的快速发展，Internet成为如今最经济的远程监测与控制嵌入式系统的网络接入方式。因此，给出的基于“嵌入式Internet”技术的电力远动信道监测系统将有广阔的发展空间。系统采用STM32F103VET6微控制器与以太网控制芯片CS8900A进行硬件设

2、计，通过TCP／UDP协议进行通讯。该模块用途广泛，具有良好的应用前景。关键词：远动；STM32；嵌入式Intemet；CS8900A中图分类号：TM734文献标识码：A列高性能处理器。0引言信号输人处理模块，主要由输人隔离电路以及多路模拟开关构成。输入隔离电路主要由隔离随着Intemet技术、面向对象技术、厂站自动变压器、放大与滤波电路组成，其目的是将监测化技术等技术的发展，新一代通信系统是以广域系统与信道隔离，滤除噪声，提高测量精度。多网络为基础的，完全面向对象的分布式大型系统。路模拟开关主要由集成模拟开关阵列以及控制信本文设计的电力远动信

3、道监测系统属于嵌入号锁存电路组成，目的是保证多路远动信号选择式系统，应用了“嵌入式Internet”技术。Internet通过并进行测量。发展到今天，已经成为世界上最经济的网络，他网络模块。通过以太网控制器CS8900A和允许数据相对廉价地进行传输。随着嵌入式系统“嵌入式Internet”技术使远动信道监测系统可以应用的迅猛发展，具有Internet接人能力的嵌入式方便地经由Intemet传输数据，以实现远动信道监系统将是未来的发展方向。测系统数据的实时、准确、高速的传输，并且可本系统基于STM32系列芯片和以太网控制芯以方便地接人电力通信网。

4、片CS8900A，利用软件实现TCP／IP协议，连接交换机，使得远动信道监测系统具有了连网功能，提高了数据传输速率和准确性。1系统的设计方案远动信道监测系统分为4部分：高性能MCU模块、信号输入处理模块、网络模块，如图1所示。高性能MCU模块。该模块需要完成对整个系图1监测系统结构统的控制，各个模块的操作流程也都由MCU统一Fig．1Monitoringsystemstructure指挥。同时，还需要完成对测量参数(信号电平、频率等)的所有运算、逻辑判断以及智能化分析。2网络模块的硬件实现本监测系统的MCU选用的是意法半导体sT公司于2007年

5、推出的基于Cortex．M3内核的STM32系网络模块主要由微控制器(MCU)和以太网收稿日期：2009—11—05。作者简介：严丁(1983一)，男，硕士研究生，主要研究方向为电力线通信网，E-mail：dudu7287@163．corn。第3期严丁，等基于嵌入式Internet技术的远动信道监测系统控制芯片组成，模块框图如图2所示。MCU选用地址就可以实现对所有寄存器的访问。意法半导体(ST)公司的STM32系列微控制器中STM32F103VET6的PC[1：3]对应接到CS8900A的的STM32F103VET6。以太网控制芯片选用美国S

6、A[1：3]即可。芯片上电后默认的I／O地址是Cirrus公司的CS8900A，CS8900A的作用是负责物0X300h，为了保证上述的缺省偏移地址，需将理层数据的收发，提供一个RJ45接口连接以太CS8900A的SA8和SA9都置高。网。隔离变压器选用E2023，完成系统与网络的RXD一，RXD+的TXD一，TXD+分另4是以隔离，实现热插拔。太网数据的差分接收端与差分发送端，通过以太PE14RXD—以网隔离器连接到1L145连接座上。IOWRXD太+网PE1510RTXD—隔PD[0：15SD[0：l5]TXD+离3网络模块的软件实现器PC

7、OSBHESAO_一．3．1MCU主控程序PCr1：3’SA[1：3】RJ45PE8RESETSTM32F103VET6首先初始化芯片CS8900A。初始化部分主要完成：软件复位并检测复位标志；STM32CS8900A设定8／16位工作模式，本系统为l6位；设定临图2网络模块框图时使用的以太网物理地址；设定接收帧的类型，Fig．2Networkmodule一般能接收广播；初始化工作端口，设置成微控制器STM32F103VET6是本模块的控制核10Base—T；是否允许中断；接收发送使能。心，负责调度功能，通过读写CS8900A的内部寄STM32

8、F103VET6主要完成数据的解包打包。存器，对CS8900A进行初始化配置以及各种必要当有数据从RJ45过来，单片机对数据包进行分的控制，实现数据的