- 基于TMS320F2812DSP和復(fù)雜可編程邏輯器實(shí)現(xiàn)斷路器智能控制單元設(shè)計(jì)

μC/OS-Ⅱ提供了5種用于數(shù)據(jù)共享和任務(wù)通信的方法：信號(hào)量、郵箱、消息隊(duì)列、事件標(biāo)志及互斥型信號(hào)量。信號(hào)量可以控制共享資源的使用權(quán)，也可以協(xié)調(diào)外部事件與任務(wù)的執(zhí)行，提供了任務(wù)間通信、同步和互斥的最快通信，μC/OS-Ⅱ提供了3種類型的信號(hào)量，即二進(jìn)制型、計(jì)數(shù)型和互斥型。事件標(biāo)志可使任務(wù)與多個(gè)事件同步，若與多個(gè)事件的任何一個(gè)同步，稱為獨(dú)立型同步；若與多個(gè)事件都同步，稱之為關(guān)聯(lián)型同步。郵箱是一種通信機(jī)制，它可以發(fā)送一個(gè)指針型的變量，該指針指向一個(gè)包含了特定消息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。消息隊(duì)列是另一種通信機(jī)制，它可以使一個(gè)任務(wù)或中斷服務(wù)子程序向另一個(gè)任務(wù)發(fā)送以指針定義的變量，具體應(yīng)用不同，每個(gè)指針指向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不同?；コ庑托盘?hào)量是一種特殊的二進(jìn)制型信號(hào)量，主要用于解決內(nèi)在的互斥問題，減少實(shí)際應(yīng)用中所必需的優(yōu)先級(jí)翻轉(zhuǎn)。在設(shè)計(jì)智能控制單元軟件時(shí)，充分利用了μC/OS-Ⅱ提供的這些通信機(jī)制，以協(xié)調(diào)各獨(dú)立任務(wù)的運(yùn)行。

通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

F2812提供了標(biāo)準(zhǔn)的CAN2.0B總線協(xié)議，而此協(xié)議是一種物理層協(xié)議，因?yàn)樵撝悄芸刂茊卧糜?a href="http://srfitnesspt.com/v/tag/4675/" target="_blank">電力系統(tǒng)控制中，電力系統(tǒng)通用的應(yīng)用層協(xié)議主要有CDT，MODBUS，DNP3.0等，在本設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)用層的協(xié)議將采用MODBUS協(xié)議，通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，但是由于采用了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)可以由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理，主要由數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送、打包、解包任務(wù)完成。

總結(jié)

a.設(shè)計(jì)中使用具有多外設(shè)的新型高性能DSPTMS320F2812芯片，大大減少了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的工作量，縮短了開發(fā)周期。設(shè)計(jì)中采用了DSP最小系統(tǒng)與調(diào)理電路分開設(shè)計(jì)的方法，并且在DSP最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用多層板結(jié)構(gòu)，并大量使用了貼片元件，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性及電磁兼容性。

b.作為基于優(yōu)先級(jí)調(diào)度的嵌入式操作系統(tǒng)，

任務(wù)優(yōu)先級(jí)的合理分配對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。在本設(shè)計(jì)中，對(duì)任務(wù)優(yōu)先級(jí)的分配首先考慮是滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性，其次在同等條件下再考慮任務(wù)的執(zhí)行頻度，通過反復(fù)調(diào)整，最終確定優(yōu)先級(jí)的分配表1。

c.本課題利用了基于CPLD的執(zhí)行電路設(shè)計(jì)，由于CPLD的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)的可靠性及快速的反應(yīng)，非常適合電力系統(tǒng)控制，因此采用全CPLD（或ACTELFPGA）應(yīng)是一個(gè)研究方向。

d.F2812作為TI公司推出的2000系列的新成員，目前在國(guó)內(nèi)的開發(fā)和設(shè)計(jì)還處于摸索階段，本文中所提出的基于TMS320F2812+μC/OS-Ⅱ的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想會(huì)對(duì)F2812的學(xué)習(xí)和使用起到一定的促進(jìn)作用。

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