通信管理器作为变电站控制中心的信息枢纽，要求信息处理能力大、通信接口种类丰富 、实时响应速度快。摩托罗拉公司提供的powerpc系列处理器mpc850是专用于通信领域的嵌入式cpu产品。

本文描述的就是如何利用mpc850所具有的强大功能实现通信管理器装置。

1概述

变电站系统都采用的是分层式结构，按纵向分为间隔层、通信层和变电站层。间隔层的设 备主要是针对变电站系统当中的各种保护工作，面对大量的二次接线。各个间隔层的设备通过通信网络接入到通信层的通信管理器上，通信管理器对数据进行管理、规整之后转发至变电站层。这样可以避免用于测量、控制的大批电缆。通信管理器可以有效地提高变电站的网络安全防护能力，同时有利于变电站层其他智能设备的接入，达到站内信息的有效管理，同时提高了系统的可靠性和投资成本。变电站层设备可以针对性的提供设备状态的监视、控制和相关数据的记录。

通信管理器通过各种各样的通信端口与间隔层的智能设备进行通信，做到信息采集、汇总及处理；对各智能单元实现各种监视及控制功能；进行规约转换、数据转发。因此通信管理器是整个厂站自动化系统的枢纽。通信管理器在变电站系统中的连接如图1所示。

2mpc850功能介绍

mpc850是摩托罗拉公司基于power体系结构设计的32位多用途通信处理器。他内部集成了微处理器和常用外围组件，可用于各种控制领域。他是mpc860应用于通信系统的低成本实现 ，提供了更高的性价比，并在通信方面有所增强，例如对通用串行总线（usb）的支持。mpc850集成了嵌入式powerpc 核和1个为通信使用的专门的risc的通信处理器模块（cpm）。mpc850 的 cpm支持6个串行通道：1个串行通信控制器（scc），1个通用串行总线通道（usb ），2个串行管理控制器（sms），1个i2c（inter integrated circuit）接口 ，和1个串行外围接口电路（spi）。图2是mpc850的内部结构框图。

mpc850内部模块主要有3个：嵌入式powerpc内核、系统接口单元以及独立于系统内核的通信 处理模块，这3个模 块通过内部的哈佛结构总线紧密协调地工作。

mpc850的powerpc内核采用了静态设计，该处理器是高性能低功耗的精简指令集（risc） 微处理器，他采用的内核结构具有多分支处理的能力，能够在一个系统时钟周期内完成一个 32位的外部接口操作。在50 mhz的频率下可以达到66 mips。另外他还拥有2 kb的指令cache和1 kb的数据cache。

系统接口单元是一个32位数据宽度的总线接口。他控制着系统的启动和初始化，总线的操 作、保护以及外部总线。灵活的内存控制器和各种各样的存储器，包括dram，sram，psram ，eprom，flash，sdram，edo等，另外配置的总线时序控制可以灵活地实现外围设备的挂接 。8个片选的资源，8个外部中断，256 mb的地址空间使系统在内存分配，外围设备的扩展和管理方面都变得相当的简便。

mpc850内部还具有一个独立于powerpc的32位risc控制器，主要负责底层的任务和dma控制 ，并且分担内核的一些外围控制工作。这种双处理器的体系结构与传统体系结构的处理器相比具有更高的效率。多个通信通道的大部分工作不需要内核的参与直接完成并行处理，使整个系统的通信吞吐量得到了非常大的提高。因此这款处理器在通信领域得到了很高的评价。 3通信管理器对通信的要求

通信管理器在变电站系统当中作为一个信息的交换枢纽，担负着系统的信息采集、汇总及处理；对各智能单元实现各种监视及控制功能；进行规约转换、数据转发，对间隔 层的各个设备进行管理。由于间隔层的设备数目众多、种类繁多且通信方式多样，因此变电 站对通信管理器提出了严格的要求。通常在变电站系统中具有多条母线，接入的保护装置数量十几个甚至几十个，接入的通信方式有rs232/rs485/rs422、ca n网、以太网等。通信管理器因此要求本身的通信处理能力强大，支持多种通信通道，可以灵活的对各个智能设备实现接入。

在整个变电站系统当中，各个智能装置在实际的运行过程中需要进行时间同步，因此也要求通信管理器能够提供精确的对时时间。

yhb5501通信管理器装置采用mpc850为核心，构筑了高性能的硬件平台，并用先进的实时多任务嵌入式操作系统vxworks作为高性能、高稳定的软件平台，能够直接管理隔离层的各类装置设备。拥有8个外部中断接口，兼于嵌入式操作系统，能够在13μs之内及时的响应外部事件；配备通信处理器模块（cpm）、使以太网、串行接口、spi、i2c等通信的数据处理的能力加强；以powerpc为核心，内部采用哈佛结构的方式、 多条指令的处理采用流水线的方式，提高了内核的数据处理能力，因此采用mpc850完全能够 满足变电 站对通信管理器数据处理能力的要求。yhb5501通信管理器装置扩展灵活，并且 变电站系统对时间同步有着比较严格的要求，因此在外部扩展了全球定位系统（global pos itioning system，gps）模块，这个模块采用了rockwell公司的jupg0221。他的时间精度为 ±40 ns。