[发明专利]一种基于32位微处理器和RTOS的智能配电终端统一平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电终端设计领域的智能配电终端统一平台，具体涉及一种基于32位微处理器和RTOS（实时系统，Real-time operating system）的智能配电终端统一平台。

背景技术

随着智能电网的发展，对配电终端性能提出了新的挑战。目前，在配电自动化中，不仅要求终端能够处理更多、更复杂的任务，而且对配电终端的实时性要求也日益提高。配电终端的功能已由单一故障检测与识别向功能多样化和集成化发展。

而当前配电终端软件在设计上多采用单CPU、单进程的方式，这种结构设计无论是在多任务处理方面，还是在实时性方面都不能满足未来智能电网的要求。另外，传统配电终端在设计方法是一种紧偶合设计方法，这种方法扩展性差，灵活性小，只适合于功能单一应用场所。随着终端功能的增加，软、硬件设计越来越复杂，使得终端维护升级日益困难，甚至导致工程重复建设，造成资料浪费。传统终端设计方法已经不适应智能化、集成化程度越来越高的配电网的发展。迫切需要一种模块化设计，支持软、硬件添加/裁剪的终端设计案。

下面对32位多核微处理器、DSP/BIOS实时操作系统、嵌入式Linux实时操作系统、嵌入式实时数据库和现场总线作如下说明：

1、32位多核微处理器：

多核微处理器把多个处理器核集成到同一个芯片上，分为对称多处理器SMP与非对称处理器AMP，而非AMP又可分为异构和同构。异构多核处理器使用不同类型的处理器运行不同的任务，最典型搭配方式有MCU+DSP、DSP+FPGA、MCU+FPGA等。与单核算微处理器相比，它有更高的通信带宽和更短的通信延时。因此，在并行方面多核微处理器在并行方面具有较强的优势。

2、DSP/BIOS实时操作系统：

DSP/BIOS是TI公司特别为其TMS320C6000TM，TMS320C5000TM和TMS320C28xTM系列DSP平台所设计开发的一个尺寸可裁剪的实时多任务操作系统内核，是TI公司的CodeComposer StudioTM开发工具的组成部分之一。它主要由三部分组成：多线程实时内核（抢占式多线程）；实时分析工具；芯片支持库。利用实时操作系统开发程序，可以方便快速的开发复杂的DSP程序。操作系统维护调度多线程的运行，只需将定制的数字信号算法作为一个线程嵌入系统即可；芯片支持库帮助管理外设资源，复杂的外设寄存器初始化可以利用直接图形工具配置；实时分析工具帮助分析算法实时运行情况。

3、嵌入式Linux实时操作系统：

嵌入式Linux是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪修改，使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。与其它操作系统相比，Linux系统有以下优势。首先，其源代码开放，不存在黑箱技术；其次，Linux的内核小、效率高，Linux是可以定制的，其系统内核最小只有约134KB。第三，Linux是免费的操作系统（OS），在价格上极具竞争力。Linux是一个跨平台的系统，可以支持二三十种CPU。而且性能稳定，裁剪性很好，开发和使用方便。

4、嵌入式实时数据库：

嵌入式实时数据库是指可在嵌入式设备中独立运行的一种数据库系统，用以处理大量的、时效性强且有严格时序的数据，它以高可靠性、高实时性和高信息吞吐量为目标，其数据的正确性不仅依赖于逻辑结果，而且依赖于逻辑结果产生的时间。嵌入式实时数据库从本质上说是一个“内存数据库”，是一个由应用程序管理的内存缓冲池，它在系统中的作用就是一个供多个实时任务共同使用的共享数据区。

5、现场总线：

现场总线（Fieldbus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于32位微处理器和RTOS的智能配电终端统一平台，该智能配电终端平台在采用32位多核微处理器、现场总线技术、DSP/BIOS和嵌入式LINUX系统技术基础上，应用多核CPU数据交换技术、组件技术和实时数据库技术设计而出，该智能配电终端平台具有松偶合性，软件设计灵活，实时性高、灵活性好、扩展性好和体积小优点。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种基于32位微处理器和RTOS的智能配电终端统一平台，其特征在于，所述智能配电终端平台采用分立板卡式结构；

所述智能配电终端平台包括DSP微处理器模块、ARM微处理器模块和现场总线；