作者：北京合众达电子技术有限责任公司 钱建良 来源：《电子产品世界》

摘要：介绍二款专为电力监测/监控系统设计的dsp硬件平台，具体说明dsp方案比传统的 关键词：电力监测/监控 rtu 电力保护 dsp 电力系统的特点 一个电力监测/监控系统需要完成下列全部或部分工作： ①同时采集各相电压和电流数据，并实时计算各相电压和电流的有效值、功率、有功功率、无功功率、视在功率和功率因子； ②根据一定的故障判据，判断是否有故障发生，并地蚝故障录波； ③监测开关变位； ④按照标准的通信协议，将监测得的数据上传中心站； ⑤接收中心站的遥控数据，发出开关的合闸或断开命令。 由上可知，与一般工控系统相比，电力监测/监控系统有2个基本的特点； ①电压/电流同时采样，二者之间无相位差，方便功率和功率因子计算。 ②实时数据处理量大，要求采用高速处理器。 在电力监测/监控系统用dsp代替mcu正是基于上述第2个特点。 dsp与mcu的比较 dsp实际上是一种特殊的mcu，与mcu相比它有以一下的特点： ①片内有多条地址、数据和控制总线，可使多个控制和运算部件并行工作，提高cpu的处理能力。 ②dsp中一定有硬件乘法器，乘法运算一条指令完成。并且乘法器是独立的，可以和加法器等运算部件并行工作，提高了cpu的数字处理能力。 ③dsp中有一些特殊指令，用来加速数字处理。比如，连乘加（mac）指令，一个指令周期内同时完成乘法和加法运算。 ④主频比一般mcu要高许多。从指令周期来看：低档dsp一般为50ns；中档dsp一般为10ns；高档dsp一般为5ns。从处理看；低档dsp一般为20mips；中档dsp一般为100mips；高档dsp一般为1600mips。 数字运算，归根结底是乘、加运算，即∑an∑×xn。由上可见，dsp的内部硬件结构比mcu更适合于数字信号处理。 dsp的外部硬件结构和mcu相同，由地址、数据和控制三总线组成，所以外部硬件构成和mcu大致相同，只不过dsp的外部总线要比mcu快很多，所以选择外部器件时注意要选用高速器件，做pcb板时，一般应采用高速器件，做pcb板时，一般应采用多层板， 这样才能保证dsp系统的可靠性和稳定性。 在软件开发上，dsp与mcu相比，更好地支持模块化编程，并更便于工程化管理。在软/硬件的调试方面，dsp与mcu有较大的区别。mcu的软/硬件调用替代方式来进行的。也就是说mcu的仿真器是一套完整的mcu系统，用mcu仿真器的仿真头代替被仿真的目标系统的mcu，甚至还可以用仿零点上的存储器代替目标系统的存储器。这样做法的缺点有：①硬件时序时为仿真的硬件时序，与目标系统硬件时序有一定差异。②仿真器或多或少要占用一定的硬件资源。③随着mcu引脚数的增多和封装的小型化，仿真头制作起来越难。④随着mcu主频的提高，仿真电缆长度将越来越短，使用更加不便。⑤不同的mcu仿真器的硬件各不相同，用户开发投资加得。而dsp是用接口方式来仿真，dsp仿真器上没有任何dsp资源，所有资源都在dsp目标系统上，dsp仿真器只提供独立于dsp的jtag标准接口（ieee标准），dsp芯片上有专门用于仿真调试的信号引脚，用户只需按jtag标准，在dsp目标板上作一接口（14芯双排插针），二者相连即可对dsp进行仿真调试。dsp仿真器与mcu仿真器相比优点有：①硬件时序即为目标系统硬件时序。②仿真器不占用dsp任何资源。③仿真接口与dsp引脚数和封装无关。④仿真接口与dsp主频无关。⑤仿真器硬件与dsp无关，不同系列dsp仿真器硬件相同，所不同的只是编译软件和调试软件，节省用户的开发投资。高效的编译软件和功能强大的调度软件，使用户开发dsp的系统更加快捷、方便。 电力系统dsp解决方案 根据电力系统的特点，及不同应用性价比的要求，北京合众达公司推出二款用于电力系统的dsp硬件平台：seed-f206ms和seed-c32ms。seed-f206ms适用于电力自动化（如站内分布式rtu、柱