DSP／BIOS在电能质量监测终端中的应用
来源： 作者： 发布时间：2015-08-20 07:11:12 浏览量：
其次，安排软件中断线程(SWI)。所有的软件中断都是通过DSP／BIOS内核的API调用来启动的，为了便于控制，系统为每个SWI对象都设置一个16位的邮箱(Mailbox)，可以利用这个邮箱的值有条件地启动对应的软件中断。可以将相对于普通任务比较重要的、发生频率比较频繁的子功能模块安排在软件中断线程(SWI)中。其子功能模块包括：电能质量数据预处理模块、通信模块(发送)。电能质量数据预处理模块主要完成对A／D转换结果的后续处理。对A／D转换结果进行预处理是必要的。因为A／D芯片选用固定频率进行采集，但是电网的频率fo是波动的，所以直接对采集数据进行FFT运算会产生频谱泄漏，因此，必须对采集数据进行预处理。例如，对4个周波每个周渡256点一共l024个数据进行1024点的FFT运算。假设4个周波的平均频率为f,则频率分辨率为f/4，FFT运算结果依次为f／4、2f/4、3f/4、f、5f/4……频率上的强度。因此，当电网频率fo发生变化时，进行FFT运算的电网数据频率f也要随之变化，使得进行FFT运算前的电网数据频率f始终与当前电网的频率fo保持一致
。电能质量数据预处理模块具体操作是对A／D转换后的数据进行插值，插值算法采用线性插值。经过验证，额定电压下，线性插值算法造成的FFT运算的误差在O．1‰以内。除此之外，该模块还有一个功能就是计算一个周波内的电压有效值。这是计算电压波动和长时间、短时间闪变的必要数据。通信模块(发送)负责向上位机发送数据，虽然其实时性要求不高，但是与硬件底层密切联系，所以设置为软件中断线程。当串口接收中断发生时，调用scia_rx_isr()函数对接收数据命令进行处理，根据相关的命令发送相应的电能质量数据。DSP／BIOS为软件中断对象提供了O～14的优先级，按照上述线程的重要程度，将采集数据处理线程优先级设为14，主机通信线程设为8，其他优先级预留以便将来软件升级。
需要注意的是：中断线程(包括硬件中断和软件中断)都运行于相同的堆栈。当高优先级中断发生导致系统进行任务切换时，高优先级中断线程会中断低优先级中断线程；在运行高优先级中断线程前会保存低优先级中断线程相关寄存器内容，在高优先级中断线程运行结束后，寄存器会恢复为原先的内容，继续完成原先低优先级线程。所以，如果设置硬件中断或软件中断线程过多，则堆栈将会溢出，为此必须将大部分任务模块放置在任务线程中。接下来，安排任务线程(TSK)。如同绝大多数实时系统，任务线程是整个系统的主要组成部分。任务线程中的函数可以独立运行，也可以并行运行。DSP／BIOS任务管理模块根据任务线程的优先级安排运行，并通过切换函数完成从一项任务到另一项任务的转换。每个任务有4种执行状态：运行(run)、就绪(ready)、暂停(blocked)和终止(terminated)。一月任务被创建，它总是处在4个状态之一。DSP／BIOS为每个任务对象提供了-l～15的优先级。任务会按照严格的优先级顺序来执行，相同优先级的任务会按照“先来先服务”的原则来安排执行顺序。需要注意的足，当创建一个任务线程时，需要同时建立一个属于该任务的专用堆栈。该堆栈用于存储奉地局部变量或进一步的函数调用嵌套。
我们将电能质量分析运算模块、数据存储模块、人机交互模块设置在任务线程(TSK)中。电能质量分析运算模块又可以分为谐波计算任务线程、电压波动计算任务线程、闪变计算任务线程3部分。谐波计算任务线程主要负责对电能质量数据预处理后的结果进行FFT运算。FFT运算主要包括位转换运算、加窗运算、以2为基的蝶形运算、分裂基运算、平方和运算5个部分。电压波动计算任务线程负责记录3 min内电网电压的波动情况。前面电能质量数据预处理模块已经得出每个周波的电压有效值，这样，只须记录3min内电压有效值最大值和最小值，两者之差就是电压波动。闪变计算仟务线程包括计算短时间闪变和长时间闪变。现在一般采用IEC闪变仪设计方法，输入适配自检信号通过平方解调器、带通加权滤波、平方一阶低通滤波、在线统计评价4个过程最终得到闪变值；但足此方法复杂、耗时多。通过算法简化，得出一种简单可行的运算方法：对连续256个周波的电压有效值进行FFT运算，结果再经过加权等一系列运算后可以得到12．8s的闪变值，10min内闪变值经过相关运算就可得到短时间闪变，12次连续短时间闪变(2 h内)经过运算可以得到长时间闪变。经过验证，此种算法与IEC闪变仪算法相比，误差在l‰以内。
开关电源变压器制作疑问？做viper的开关电源，用的viper 的设计软件，不知道设计变压器的参数准不准确，另外实验的时候总是需要焊拆变压器，很不好拆，请问都有什么好的方法？
关于参数，可以拿设计软件的结果当
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