基于DSP和ARM9的电能质量在线监测仪的设计
基于ARM9的电能质量监测系统设计
（） ３数据 通 信 传 输部 分 。包 括 下 位 机 内部 数 据
量检测为电力调度提供 了重要参考。监测 、 分析 电
力系统 中 电能受 污染 的程度 是改 善 电力 系统 电能 质
要功能 ， 实现就地采样 、Ｃ 显示 、 ＬＤ 数据储存和数据
作者简介： 王学成（９３ ， ， １ 一）男 宁夏吴忠人 ， ７ 银南供电局保护 自动化所工程师 ， 从事继电保护及 自动化专业维护及安装方面的工作。
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第２ ９卷 第 １ 期 １
王 学成 ： 于 Ａ Ｍ９的 电能质 量监 测 系统设计 基 Ｒ
Ｏቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ引 言
随着社会 的进 步和 发 展 ， 电能 质 量 问题 已经 成
１ 电能质 量 监 测 系统 的构 成
电能 质量监 测系统 ＿主要 由电能质 量 监测 的下 ２ Ｊ
上位 机部分及 应用软 件系统 组成 。 为当今 电 力学 科 领 域 内 的重 大课 题 。一 方 面 ， 随着 位 机部分 、 ． 非 线性 负 荷 的不 断增 加 ， 造成 电能 质 量 问题 的各 种 １ １ 下位机 系统的构 成
摘
７１０ ） ５１０
要 ： 于 目前 电力 系统 中 电能 质 量 现 状设 计 了一 种 基 于嵌 入 式 的 电 能质 量 监 测 系统 ， 件 上 采 用 ３ 位 基 硬 ２
Ａ Ｍ９芯片 Ａ ９Ｒ ９０ ， Ｒ Ｔ １ Ｍ ２０ 结合 Ｌ ｕ ｉ ｘ嵌入式 系统 ， ｎ 实现 了电网电量参数的数据 采集、 处理与上传 。结合上位
量 的基 础工作 … １。
基于DSP和ARM9的电能质量在线监测仪的设计
基于DSP和ARM9的电能质量在线监测仪的设计
乔和;冯泽中
【期刊名称】《仪表技术与传感器》
【年(卷),期】2011(000)002
【摘要】介绍了一种基于DSP和ARM9的电能质量监测仪的设计方案.DSP负责电网参数采集和数据计算,ARM9负责网络通信和数据管理.通过移植成熟的嵌入式实时操作系统Linux为设备提供软件平台,利用嵌入式Web服务器和CGI技术实现电能质量数据和Internet相连,达到远程监控的目的,采用图形界面开发工具QT 进行人机界面开发.实际测试证明系统运行稳定、高效,满足了电能监测的要求.【总页数】3页(P29-31)
【作者】乔和;冯泽中
【作者单位】辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛,125105;辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛,125105
【正文语种】中文
【中图分类】TP216
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1.基于DSP28335的电能质量监测仪器设计 [J], 楼晓春;何丽莉
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3.基于DSP技术的电能质量在线监测仪 [J], 唐良瑞;祁兵;龚钢军
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5.电能质量监测和监测仪器讲座第六讲基于DSP技术的新型电能质量在线监测[J], 许卫兵;孙佐
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基于DSP和ARM的电能质量监测系统
ｓ ｅ ｄ ｏ ｅａ ｉｎａ ｄｐ ｏ ｅｓｎ ｂｌ ｙｏ Ｐ，ｔｃ ｎｉ ｌｍｅ ｔ ｒｃ ｓ ｉｇａ ｄ ｃ ｍｐ ｔｔ ｎｐ ｏ ｒ ｓ ｆｔ ｅｄ ｔ ｉｈ ｐ ｅ ｐ ｒ ｔ ｎ ｒ ｃｓ ｉｇａ ｉｔ ｆＤＳ ｉ ａ ｏ ｉ ｍｐｅ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｎ ｏ ｕａｉ ｒ ｇ ｅ ｓｏ ｈ ａａｗｈｃ ａ ｏ
了本方案的优点 ， 最后 的运行结果 也表明所设计 的监测系统能够长期稳定运行 于电网的工业环境 ， 并且能够满 足各项 指标 的要求 。
关 键 词 ： 电能 质 量 ； Ｐ ＡＲ ＤＳ ； Ｍ
中图分类号 ：Ｔ ３ Ｍ９ ２
文献标识码 ：Ａ
Ｐｏ ｒ ｑ ａ ｉｙ ｍ ｏ ｉｏ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ａ ｅ ｎ ＤＳ ａ ｗｅ ｕ ｌｔ ｎ ｔ ｒｎ ｙ ｔｍ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｐ ｎｄ ＡＲＭ
ｏ Ｐ ａ ｄ ＡＲＭ ， ｉｌ ｉ ｄ ａ ｈ ｃｕ ｌ ｙ ｉ ａ ｅｏ ｕ ａ ｉｎ ｌ ｌ ｃ ｒ ｏ ｒ ｉｄ ｓ ｒ ． ｈ ｌ ｔ ｉｉ ｇ ｔ ｅｈ ｇ － ｎ ＤＳ ｎ ｍａ ｎ ｙ ａ ｍｅ ｔｔ ｅ ａ ｔ ａ ｉ ｆ ｃ ｆ ｒｎ ｔ ａ ｅ ｔ ｉ ｐ ｗｅ ｕ ｔｙ Ｗ ｉ ｕ ｉ ｚｎ ｈ ｉ ｈ ｔ ｎ ｏ ｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ｌ
ｔｋ ｅ ｍｍ ｕ ｉａｉｎ ｔ ｕ ｔｍｅｓ ｅ ｅｏ ｎｃ ｔ ｓｗｉ ｃ ｓｏ ｒ．Ｈ ｅｅ ｄｓ ｕ ｓ ｄ ｔ ｅ ｄｆｅｅ ｃ ｅｗｅ ｎ ｏ ｒ ｓｈ ｍｅ ａ ｄ ｏｈ ｒ ｄ ｓ ｎ ｐ ｏ ｓｌ ｏ ｈ ｒ ｉｃ ｓｅ ｈ ｉｆｒｎ ｅ ｂ ｔ ｅ ｕ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｉ ｒ ｐ ａ 。 ｇ ｏ
ｐ ｅ ｅ ｔ ｈ ｄ ａ ｔ ｇ ｆｏ ｒ ｓ ｈ ｍｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｈ ｗｎ ｔ ａ ｕ ｎ ｔ ｒ ｇ ｓ ｓ ｅ ａ ｕ ｒ ｓ ｎ ｅ ｔ ｅ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｏ ｕ ｃ ｅ ， ｎ ｈ ｅ ｕ ｔ ｆｅ ｐ ｒ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｓ ｓ ｏ ｈ ｔ ｏ ｒ ｍｏ ｉ ｉ ｙ ｔｍ ｃ ｎ ｒ ｎ ｏ ｎ ｓ ｅ ｄ ｌ ｈ ｎ ｕ ｔｙ ｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ｆＰｏ ｒＧｒ ｔ ａ ｉ ｉ ｔ ｅ ｉ ｄ ｓｒ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｏ ｗｅ ｉ ｙ ｎ ｄ，ａ ｈ ａ ｉ ｅ ｉ ｃ ｎ ｍｅ ｔｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｆａｌｔ ｒ ｅ ｓ ｔ ｔ ｅｓ ｍｅ ｔ ｍ ，ｔ ａ ｅ ｈ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔｏ ｌ ａ ｇ ｔ ． Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｐ ｗｅ ｕ ｌ ｙ；ＤＳ ｙ ｒｓ ｏ ｒｑ ａ ｉ ｔ Ｐ； Ａ ＲＭ
基于ARM和DSP技术的电能质量监测系统的研究与设计的开题报告
基于ARM和DSP技术的电能质量监测系统的研究与设计的开题报告一、选题背景随着电力系统的不断发展和电力质量问题的不断突出，电能质量监测系统已经成为了电力系统中不可或缺的组成部分。
其目标是对电力系统在正常运行过程中出现的各种电能质量问题进行监测和诊断，并提供有效的解决方案。
目前，电能质量监测系统的技术已经得到了较大的发展。
其中，基于ARM和DSP技术的电能质量监测系统具有功能强大、效率高、可靠性高等优点，已经成为电能质量监测系统研究的热点领域。
二、研究内容本文以基于ARM和DSP技术的电能质量监测系统为研究对象，主要内容分为以下几个方面：1.电能质量监测系统的概述本章主要介绍电能质量监测系统的发展历程、目标、应用领域以及电能质量监测系统的基本组成部分等方面的内容。
2.ARM和DSP技术的概述本章主要介绍ARM和DSP技术的特点、优势、应用领域以及电能质量监测系统中所需的ARM和DSP技术等方面的内容。
3.基于ARM和DSP技术的电能质量监测系统的设计与实现本章主要论述了基于ARM和DSP技术的电能质量监测系统的硬件组成、软件设计以及实现方法等方面，通过对系统中各个模块的详细设计和实现，形成完整的电能质量监测系统。
4.电能质量分析与处理该章节主要分析监测系统中得到的各项电能质量参数，并进行相应的处理和分析。
包括采集数据的预处理, 参数计算算法的设计与运用、数据储存设计等。
5.系统测试与应用通过对设计实现的电能质量监测系统的测试及数据分析，该章节对系统的性能、准确性等进行分析，并探究电能质量监测系统在实际应用中的应用价值与前景。
三、研究意义本文的研究内容相对较为新颖和有实用性。
首先，依托ARM和DSP 技术的电能质量监测系统具有功能强大、效率高、可靠性高等优点，比其他系统更加适合实际应用。
同时，该系统可以对电力系统中出现的电能质量问题进行监测和诊断，并提供有效的解决方案，以提高电力系统的安全可靠性和稳定性。
基于DSP和ARM便携式电能质量监测系统的设计与实现
基于DSP和ARM便携式电能质量监测系统的设计与实现舒双宝;罗家融;王勤湧;孙滨璇
【期刊名称】《电力系统保护与控制》
【年(卷),期】2010(038)024
【摘要】介绍一种基于DSP和ARM架构的便携式电能质量监测系统的软硬件设计方案.利用TI TMS320F2812 DSP和高精度数据采集芯片AD7656完成对现场电信号的同步采集和分析计算,DSP通过串口和FIFO与嵌有Linux系统的ARM S3C2440芯片通信,完成分析数据和原始数据的传输,采用大容量存储设备记录存储采样波形和分析结果,通过网络接口上传数据并设置监测终端的运行参数.实验测试结果表明该设计的可行性,该系统满足实时在线监测电能质量的各项指标.
【总页数】5页(P185-189)
【作者】舒双宝;罗家融;王勤湧;孙滨璇
【作者单位】东华大学理学院,上海,201620;东华大学理学院,上海,201620;东华大学理学院,上海,201620;东华大学理学院,上海,201620
【正文语种】中文
【中图分类】TM714
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1.基于DSP+ARM的便携式电能质量分析仪设计 [J], 骆晓明;杨拴科;金印彬
2.基于DSP+ARM的便携式电能质量分析仪的设计 [J], 于军;朱凌云
3.基于DSP+ARM双核电能质量监测系统设计 [J], 龚圣高;任瑾
4.基于DSP和ARM的电能质量监测系统设计与实现 [J], 王旭东;王晓侃
5.基于DSP和ARM的电能质量监测系统设计与实现 [J], 王旭东;王晓侃
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基于ARM和DSP的电能质量在线监控系统的研究的开题报告
基于ARM和DSP的电能质量在线监控系统的研究的开题报告一、研究背景及意义电能质量是指电力系统的运行状态和电能与负载之间的相互作用，包括电压波动、电压变化、电力电子设备带来的谐波和间断等问题。
随着工业化进程的加速和经济水平的提高，人们对于电能质量的要求也越来越高，这就要求电力系统具有高效、可靠、稳定的品质保证。
因此，对于电能质量在线监控系统的开发研究有着重要的意义。
二、研究目标本文的研究目标是基于ARM和DSP平台开发一种适用于电力系统的电能质量在线监测系统。
该系统能够实时监测电力系统的电压、电流、电能参数以及电能质量等多个参数，并快速准确地反馈到监测系统。
通过实时监测和精确分析，可以及时发现和解决电能质量问题，保障电力系统的稳定运行。
三、研究内容和方法本文将采用ARM和DSP平台结合的方法，设计和开发可实现电能质量在线监测的嵌入式系统。
具体研究内容包括：1.设计嵌入式运行环境：通过移植嵌入式Linux系统和DSP驱动程序，搭建可运行的嵌入式运行环境。
2.进行电能参数的实时采集：采用模拟电路和数字信号处理技术，实现对电网电压、电流、功率、功率因数等参数的实时采集。
3.建立电能质量分析模型：通过电能参数的采集和信号处理，建立电能质量分析模型，实现电能质量分析和监测。
4.实现界面交互和实时监测：开发友好的用户交互界面和实时数据监测功能，方便用户查看电能质量状态。
四、研究预期成果通过本研究，将设计和开发出一款基于ARM和DSP平台的电能质量在线监测系统，具有以下特点：1.准确高效的数据采集和处理能力；2.能够实时监测电能质量，提供定量的电能质量参数；3.开发友好的用户交互界面和实时数据监测功能，方便用户查看电能质量状态。
五、论文结构本论文主要分为如下几个部分：第一部分：绪论，包括研究背景、目标、内容、方法、预期成果和论文结构等；第二部分：相关技术和理论的研究及分析，主要介绍电能质量的基本理论和技术、ARM和DSP平台的相关技术、嵌入式系统的开发等；第三部分：系统设计和实现，包括系统架构设计、硬件实现、软件设计和实现等；第四部分：系统测试和优化，主要介绍系统测试步骤、测试结果及对系统进行优化的具体方法；第五部分：总结与展望，对本研究的工作进行总结，并对未来的研究内容和发展方向进行展望。
基于DSP和ARM的电能质量监测系统
嵌入式技术 电 子 测 量 技 术 EL ECTRONIC M EASU REM EN T TEC HNOLO GY 第31卷第10期2008年10月 基于DSP和ARM的电能质量监测系统王丽颖 赵春宇(上海交通大学仪器工程系 上海 200240)摘 要:本文根据IEC和国家标准,主要针对我国电力行业面临的现状提出了一套基于DSP+ARM的电能质量监测系统。
利用DSP高速的运算和处理能力实现对采集到的数据进行处理和计算;应用ARM模块高性能、外围接口丰富等特性实现对处理后电能参数的储存和用户的远程通讯等功能。
本文讨论了本方案与其他设计方案的区别,提出了本方案的优点,最后的运行结果也表明所设计的监测系统能够长期稳定运行于电网的工业环境,并且能够满足各项指标的要求。
关键词:电能质量;DSP;ARM中图分类号:TM932 文献标识码:APow er quality monitoring system based on DSP and ARMWang Liying Zhao Chunyu(Dept.of Instrument Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai200240)Abstract:According to the IEC and national standards,we have proposed an monitoring system of power quality based on DSP and ARM,mainly aimed at the actuality in face of our national electric power industry.While utilizing the high2 speed operation and processing ability of DSP,it can implement a processing and computation progress of the data which was gathered,and making use of some characteristics of ARM module,such as its high performance and ample periphery interfaces,it can carry out the storage of power parameter after processing,or f ulfil the function of tekecommunications with customers.Here discussed the difference between our scheme and other design proposal, presented the advantage of our scheme,and the result of experiment has shown that our monitoring system can run steadily in the industry environment of Power Grid,at the same time,it can meet the requirement of all targets.K eyw ords:power quality;DSP;ARM0 引 言电力电子技术的蓬勃发展和广泛应用为我们的生活带来了诸多便利,近年来采用电力电子技术的工业设备和家用电气更是得到了非常广泛的应用。
基于DSP的电能质量监测器的设计
高数字 分辨 率 问题 ．它 能 够快 速 执行 中断 ， 自动 并
质 量分 类 体 系 都 是 相 对 完 善 的 ，然 而 就 实 际 的 电 力 系 统 ， 其 是 面 向用 户 的 供 用 电 系 统 而 言 ，不 尤 加 区分 地 研 究 所 有 的 电 能 质 量 现 象 是 没 有 必 要 的 ，因 为用 户所 关 心 的 只是 一 些 基 本 的 电能 质 量 指 标 ．文 中 采 用 Ｔ ３ ０ ２ ３ ５浮 点 处 理 器 作 为 ＭＳ ２ Ｆ ８ ３
件 的 配置 和 特 点 ，也 要 考 虑 软 件 的 快 速 性 和 功 能
处理结 果 实 现 显 示 、操 作 、数 据 通 信 等 功 能 的 流
程， 监测 器硬件 分为 模 块量 输 入通 道 、数 据处 理 与
控制 、开关 量输 出 、人 机交 互 、通信 和 电 源 ６个 模
块．
用 于 电力 系统 的 现场 设 备 首 先要 能 抗 外 界 电磁 干
扰 ，同时也要 限制 自身 对 外 界产 生 的电磁 干 扰 ．因 此 在硬 件 电路 设计 中要 考虑 电磁兼 容性设 计 ．为 了
提高模 数转换 （ Ｄ） Ａ 的精 度 ，需 采 用 外 接 的参 考 电
压 ．Ｔ ３０ ２３５由于 增 加 了单 精 度 浮 点 运 算 单 ＭＳ２ Ｆ８３
Ｒ Ｍ，１８ Ａ ２ ｋ片 内 Ｆａｈ ｍ ｍ ｒ ，１ ｌｓ ｅ ｏｙ ６路 １ ｂｔ ／ ２ ｉ Ａ Ｄ和
１ ６路 Ｐ ＷＭ 等功 能 ．其 内置 的 １ ２位 Ａ Ｄ， ／ 能实 现高 精 度 的模数 转换 ， 电能 信号 经 调理 电路 后 的实 现 对 高精度 的测 量 和分 析计 算 ．Ｆ ８ ３ ２ ３ ５含有 ３ ３ ２× ２位
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Abstract： This paper introduced a solution for power quality online monitoring equipment based on DSP and ARM9 core processor． The equipment used DSP for power parameters acquisition and data calculation and used ARM9 network communication and data management． Mature embedded real-time operating system Linux was transplanted for the device as software platform． Embedded Web server and CGI technology was used for connecting power quality data to Internet，in order to achieve remote monitoring purposes． Moreover，QT graphical interface development tools were used for human-machine interface development． By actual test，the results prove that the system is stable，efficient and can meet the power monitoring requirements． Key words： power quality； DSP； ARM9； Linux； Web server； QT
S3C2440 作为数据管理模块的核心控制器，它是一款基于 ARM920T 核的处理器，采用了 16 /32 位 RISC 处理器，具有外部 存储器 控 制 器，LCD 控 制 器，4 通 道 DMA 控 制 器，三 通 道 UART，2 通道 SPI，2 路全速 USB 主设备芯片，带有 MMU 虚拟 存储器单元［2］，这一特性可以移植 Linux 系统和建立 Web 服务 器，主频 400 MHz，有 130 个 I / O 端口和 24 路外部中断源，有多 种通信接口，体积 小，功 耗 和 成 本 低，可 靠 性 高，特 别 适 合 作 为 嵌入式微处理器。
系统采用 CGI 来实现动态 Web 技术，CGI 规定了 Web 服 务器调用其他可执行程序（ CGI 程序） 的接口协议标准。Web 服务器通过 CGI 程序实现和浏览器的交互，也就是 CGI 程序接 受浏览器发送给 Web 服务器的信息进行处理，将响应结果再回 送给 Web 服务器及CGI 程序。嵌入式 Web 服务器工 作流程如图 3 所示［5］。 3． 2． 3 QT 设计
责网络通信和数据管理。通过移植成熟的嵌入式实时操作系统 Linux 为设备提供软件平台，利用嵌入式 Web 服务器和
CGI 技术实现电能质量数据和 Internet 相连，达到远程监控的目的，采用图形界面开发工具 QT 进行人机界面开发。实际
测试证明系统运行稳定、高效，满足了电能监测的要求。
关键词： 电能质量； DSP； ARM9； Linux； Web 服务器； QT
Web 服务器的作用是监听用户的服务请求，并根据用户的 请求给出相应的服务。服务器和客户端浏览器之间的通信协 议是超文本传输协议 HTTP． HTTP 协议规定了发送和请求的标 准 方 式，浏 览 器 和 服 务 器 之 间 传 输 的 消 息 格 式 及 各 种 控 制 信 息。Linux 支持 boa、httpd、thttpd 等几种 Web 服务器，其中 boa 是一款单任务的 Web 服务器软件，源代码开放，速度快，性能优 秀，支持能够实现动态 Web 技术的 CGI（ Common Gateway Interface） 技术，特别适合应用在嵌入式系统中。
利用 CS8900A 芯片 建 立 网 络 接 口，CS8900A 是 一 款 单 芯 片、全双工、全面支持 IEEE802． 3 标准的高集成以太网控制器。 在该系统中网络控制器发挥着重要作用，它负责将数据发送到 Internet，并把来自 Internet 的控制指令传送至底层。利用 3． 5 寸的 TFT － LCD 触摸屏作为现场显示和人机交换的平台。 3 系统软件设计
然后运行 make menuconfig，进入配置菜单［3］，选择需要的 选项，配置完成后保存退出，依次执行内核编译命令 make dep、 make clean、make zImage，编译成功后会在 / linux / arch / arm / boot / 下找到编译好的内核镜像文件 zImage． 然后可以用 Bootloader 菜单命令把内核镜像烧写到 NAND FLASH 中。 3． 2． 2 Web 服务器
电能质量监测仪是一个现场在线监测设备，可以独立稳定 运行，对监测的电 力 系 统 进 行 数 据 采 集、运 算 处 理、状 态 分 析、 实时显示和远程通信。监测仪主要由以 DSP 为核心的数据采 集计算模块和以 ARM9 为核心处理器的数据管理模块 2 部分 组成。监测仪硬件结构如图 1 所示。
NAND FLASH 存储模块选择 K9F1208U0M － YCB0 64M × 8 bits 的高性能存储芯片，掉电后信息不会丢失，用于存储启动代 码、内核和文件系统。SDRAM 是系统的内存，它不具有掉电保 持数据的特性，其存取速度高于 Flash 存储器，在系统中主要作 程序 的 运 行 空 间、数 据 和 堆 栈 区。 系 统 中 SDRAM 选 用 K4S561632C － TC75 芯片。K4S561632C － TC75 的存储容量为 16M × 16 位（ 32 M 字节） ，数据宽度为 16 位，由于 S3C2440A 是 32 位的，外部总线也是 32 位的，为了最大限度发挥处理器的性 能，选用 2 片 K4S561632C － TC75 芯片并联起来，以构成 32 位 内存系统。
系统选用 2． 6 版本的 Linux 内核，首先从 ftp： / / ftp． kernel． org / pub / linux / kernel / 下载内核源码。在编译内核前首先要修 改根目录下的 Makefile 文件。
ARCH = arm
图 2 DSP 数据采集主程序流程图 CROSS COMPILE = arm-linux-gcc
CGI 提供了一个 Web 服务器的外部程序通道，运行在服务 器上，由浏览器输入触发，是 Web 服务器和系统中其他程序连 接的通道，CGI 程序就是符合这种接口的程序［4］。服务器接收 到用户的请求，并将数据送给 CGI 程序，CGI 程序接收到数据 后，启动编写好 的 应 用 程 序，并 按 照 用 户 提 供 的 数 据 执 行。 应 用程序执行完成后，返回执行结果，并通过 Web 服务器传送给 用户浏览器显示。
2011 年 第2 期
仪表技术与传感器
Instrument Technique and Sensor
2011 No. 2
基于 DSP 和 ARM9 的电能质量在线监测仪的设计
乔 和，冯泽中
（ 辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛 125105）
摘要： 介绍了一种基于 DSP 和 ARM9 的电能质量监测仪的设计方案。DSP 负责电网参数采集和数据计算，ARM9 负
监测仪通过电压和电流互感器采集电网上的电压和电流 信号，得到的模拟信号经过滤波器处理输入到 A / D 转换器，经 过模数转换，把模拟信号转换成数字信号； DSP 读取转换的结 果，并以电能质量 性 能 指 标 为 基 础，完 成 电 压、电 流、功 率 等 相 应的运算； 再由 ARM9 通过串口通信向 DSP 发送命令，DSP 回 送测量的数据及运算结果； 在 ARM9 上移植嵌入式实时操作系 统，实现多任务调度，通过以太网上传到上位机，并且通过触摸 屏人机交互界面在本地显示。监测仪采用双 CPU 的结构，利用
Qt /Embedded 是一个专门为嵌入式系统设计的图形用户界 面的工具包，通过 Qt API 与 Linux I / O 设备直接交互，是面向对 象编程的理想环境。面向对象的体系结构使代码结构化、可重 用并且运行快速，与其他 GUI 相比，QT GUI 非常快、没有分层。
2 硬件设计 2． 1 数据采集计算模块
为了实现数据处理的快速性，选择 TMS320LF2407 DSP 芯 片作为采集单元的核心处理器。该芯片的晶振可达 40 MHz，最 高运算速度为 40 MIPS，采用 3. 3 V 低电源电压； 具有 32 K 字的 Flash，2. 5 K 字的 RAM，544 字的单周期 DARAM 和 2 K 字的 SARAM． 片外扩展 192 K 字存储空间，64 K 字程序区、数据区； 具有 40 个独立可编程通用 I / O； 串口通信模块（ SCI） 、2 个事件 管理器 EVA 和 EVB； 具有 5 个外部中断，分别为电源驱动保护 中断、复位中断、不可屏蔽中断、2 个可屏蔽中断。
收稿日期： 2010 － 05 － 17 收修改稿日期： 2010 － 10 － 10
32 位 ARM9 处理器和 DSP 芯片构成主从式并行处理系统，由 ARM9 处理器完成对各种外设的管理和通信，DSP 完成数据采 集运算，2 种芯片的优势都得到充分发挥，提高了工作效率。
图 1 电能质量监测仪硬件结构图
30
Instrument Technique and Sensor
Feb. 2011
TMS320LF2407ADSP 内置的 10 位 A / D 转换模块无法满足 电能质量分析的需要，需要外接 A / D 转换芯片。在外部扩充 16 位精度的 6 通道同步 ADS8364 芯片来进行模拟数字转换， 提升采样精度。 2． 2 数据管理模块