基于ARM-DSP的嵌入式配电终端设计方法研究

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基于DSP和ARM的嵌入式电能质量监测系统_张云

基于DSP和ARM的嵌入式电能质量监测系统_张云

技术创新中文核心期刊《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2008年第24卷第6-2期360元/年邮局订阅号:82-946《现场总线技术应用200例》ARM开发与应用基于DSP和ARM的嵌入式电能质量监测系统EmbeddedPowerQualityMonitoringSystemBasedonDSPandARM(河北农业大学)张云王艳君ZHANGYunWANGYan-jun摘要:该嵌入式系统硬件设计采用ARM+DSP双CPU的基本架构,充分发挥ARM的控制能力和DSP的运算能力,使系统的内部分工更加明确,功能更加强大。

通过移植成熟的嵌入式实时操作系统Linux为设备提供高效、完善、稳定、可靠的软件平台,并采用Linux系统下最流行的图形界面开发工具QT进行智能化的人机界面开发,成功设计出了一种基于DSP和ARM的嵌入式电能质量监测系统。

该系统采用先进合理的上、下位机硬件架构,嵌入Linux操作系统以及智能化的人机界面。

关键词:ARM;DSP;电能质量;嵌入式;人机界面中图分类号:TM769;TP273文献标识码:AAbstract:DesignofthisembeddedsystemusesthesystemarchitectureofdoubleCPU(ARM+DSP),makingfulluseofthecontrolcapabilityofARMandtheprocessingcapabilityofDSP.Thearchitecturemakestheworkdivisioninthesystemmoreclearandthefunctionmorestrong.BytransplantingexcellentRealTimeOperatingSystem一Linux,theequipmentsisprovidedwithaneffective,per-fect,stable,reliablesoftwareplatform,usingQTwhichisthemostpopulargraphicsdesigntoolinLinuxoperatingsystemtodesignanintelligentizedman-machineinterface.ThepapersuccessfullydesignsaembeddedpowerqualitymonitoringsystembasedonARMandDSP.Thispowerqualitymonitoringsystemadoptsadvancedandreasonablehardwareframeworkofsuperstratumplussubstratema-chine,embedsLinuxoperatingsystemandanintelligentizedman-machineinterface.Keywords:ARM;DSP;Powerquality;Embedded;Man-machineinterface文章编号:1008-0570(2008)06-2-0170-031引言电能质量(powerquality)是指公用电网供到用户受电端的交流电能质量。

基于DSP和ARM的嵌入式多媒体通信终端的设计与实现

基于DSP和ARM的嵌入式多媒体通信终端的设计与实现

i t ra e b t e u lp o e s r r o u e . F n l n e f c e we n d a r c s o s a e f c s d i a l t e s fwa ea c i c u e i n r d c d y, h o t r r h t t r s i to u e . e Ke wo d : e e d d s se , m u t d a t r ia , DS y rs mb d e y tm li me i e m n l P, ARM .
维普资讯
第 2 卷 第 2期 9
20 0 6年 4月






EL ECTRONI M EAS C UREM ENT TECH N0LOGY
基 于 D P和 ARM 的 嵌 入 式 多 媒 体 S 通 信 终 端 的 设 计 与 实 现
王 健 陈启 关 章 德
( 京 大 学 南京 2 0 9 ) 南 10 3

要 :描述 了一种基 于媒 体处理 芯片 T 3 0 MS 2 DM6 2和嵌 入式处理 器 C U 9 R 2 0的 多媒体通 信终 端 4 P AT 1 M90
的设 计 。首先提 出了系统组 成与功能结构 ,着重探 讨 了系统通信 控制 单元 、媒 体处理 单元 ,以及双 处理器 接 口 的设 计与实现 ,文 中还介绍 了系统软件结构 。
系统 ,程 序 在 S DRA M 运 行 。 RI C 控 制 器 通 过 S
1 方 案 设 计
嵌 入 式 多 媒 体 通 信 终 端 的 系 统 结 构 如 图 1所
示 , 设 计 采 用 RI C+ DS 的 双 核 架 构 , 在 性 能 和 S P

基于ARM的嵌入式系统软件设计

基于ARM的嵌入式系统软件设计

基于ARM的嵌入式系统软件设计基于ARM的嵌入式系统软件设计是一种用于控制嵌入式设备的软件开发方法。

ARM(Advanced RISC Machine)是一种基于精简指令集计算机(RISC)架构的处理器设计,并广泛应用于移动设备、嵌入式系统和智能手机等领域。

在嵌入式系统中,ARM的设计具有低功耗、高性能和可靠性的特点。

在进行基于ARM的嵌入式系统软件设计时,有几个关键方面需要考虑。

首先,嵌入式系统软件设计需要通过分析硬件资源和需求来选择合适的操作系统。

常见的嵌入式操作系统包括实时操作系统(RTOS)、Linux和Android等。

RTOS适用于对实时性要求较高的嵌入式系统,而Linux和Android则适用于对实时性要求不高且需要强大功能的系统。

其次,软件设计需要定义系统的功能和需求。

这包括确定系统的输入输出接口、计算能力、内存需求和数据存储等。

根据这些需求,可以设计软件体系结构和模块划分方案。

第三,软件设计需要考虑系统的功耗管理。

基于ARM的嵌入式系统通常需要在保持性能的同时降低功耗。

可以采用频率调节、电压调节和睡眠模式等技术来优化功耗。

第四,软件设计需要考虑系统的安全性。

基于ARM的嵌入式系统可能涉及到用户隐私和敏感信息。

因此,在软件设计过程中需要采取相应的措施来保护系统和数据的安全。

第五,软件设计需要进行系统的性能优化。

可以通过编译优化、算法优化和并行计算等技术来提高系统的性能。

在进行基于ARM的嵌入式系统软件设计时,可以使用一些常见的开发工具和技术来帮助完成任务。

其中包括ARM开发板、ARM JTAG调试器、ARM嵌入式开发工具链(如Keil MDK-ARM)和ARM嵌入式操作系统(如FreeRTOS)等。

综上所述,基于ARM的嵌入式系统软件设计是一种灵活、高效和可靠的软件开发方法。

通过充分理解系统的需求和资源,选择合适的操作系统,优化系统的功耗和性能,保护系统的安全性,可以设计出满足用户需求的高质量的嵌入式系统软件。

基于ARM和DSP的嵌入式智能仪器系统设计

基于ARM和DSP的嵌入式智能仪器系统设计

基于ARM和DSP的嵌入式智能仪器系统设计
1引言
随着智能仪器及控制系统对实时性信号处理的要求不断提高和大规模集
成电路技术的迅速发展。

越来越迫切的要求有一种高性能的设计方案与之相适应,将DSP技术和ARM技术结合起来应用于嵌入式系统中,将会充分发挥两
者优势以达到智能控制系统中对数据的实时性、高效性的通信要求。

该嵌入式
系统要求实时响应,具有严格的时序性。

其工作环境可能非常恶劣,如高温、
低温、潮湿等,所以系统还要求非常高的稳定性。

2嵌入式系统的总体设计
2.1核心器件的主要功能
ARM和DSP分别选用Cirrus Logic公司的EP7312、TI公司的
TMS320VC5402。

充分利用ARM丰富的片上资源和DSP强大的信号处理功能,实现高效性、实时性的信号处理及网络通信功能。

EP7312是专为高性能、超低功耗产品而设计的微处理器,采用
ARM7TDMI处理器内核,具有8kB高速缓冲存储器,支持存储器管理单元,
片内集成了液晶显示器控制器,键盘扫描器,数字音频接口,完全的JTAG等
功能,广泛地应用于嵌入式领域。

TMS320C54xDSP提供了McBSPs(多通道
缓冲串口);6通道的DMA控制器;可以与外部处理器直接通信的8位增强
HPI(主机接口)。

选择这样的SOC(片上系统)作为该系统的核心器件,使得其稳定可靠并具有广泛的扩展功能。

2.2系统总体设计及工作原理
系统总体设计框3系统硬件具体设计方案
3.1ARM与DSP的接口设计。

ARM加DSP嵌入式双架构系统的设计与实现

ARM加DSP嵌入式双架构系统的设计与实现
第3卷 第 3 1 期 21 0 2年 6月








Vo 1 No 3 L3 .
Jun l f az o ioo gUnvri o r a o n h uJ tn iest L a y
J n 0 2 u e2 1
文章编号 :0 14 7 (0 2 0 —1 80 10 —3 3 2 1 )30 3—4
式多媒体应用程序平台 ( MA , pnMut ei O P O e lm d i a A pi t n l f m) T 公司推 出的专 门为支 plaos a o 是 I c i P tr 持第 3 (G 无线终端应用而设计的应用处理器 代 3) 体系结构 , 但这类芯片价格昂贵, 不适合完成某些特
定专 业领 域 的处理 . 了适 合 用户 自己的应用 需求 , 为
研究 基 于 AR 加 DS M P双 处理 器 的 架构 , 充 分 的 能
公司的高性能产 品. 系统设计采用 T 的高性 能数 I 字信 号处理 器 T 30 6 1T。芯 片 , 的核 心 主 MS 2C 4 6 [ ] 它 频能达到 1G , HZ 并且具有 丰富的片上 资源, 能够
ARM 加 D P嵌 入式 双 架构 系统 的设计 与 实现 S
赵 晶 , 王新 楼
70 7 ) 3 0 0
( 兰州交通大学 电子与信 息工程学 院, 甘肃 兰州

要 : ¥C 40 在 3 2 4 A与 ¥ 2 C 4 6 30 6 1T芯 片为处理核心的基础上 , 出了一种基 于 AR 加 DS 提 M P双 架构 系统的软硬
件解决方案 , 为嵌 入 式信 号 处理 提 供 了新 的 设 计 理 念 和 实现 方 法 , 于 此 系统 可 以扩 展 开 发 出其 他 各 种 复 杂 的 信 基

基于ARM的嵌入式系统设计方法的研究的开题报告

基于ARM的嵌入式系统设计方法的研究的开题报告

基于ARM的嵌入式系统设计方法的研究的开题报告一、选题背景随着科技的不断发展和人们对物联网、智能家居等新兴应用的需求增加,嵌入式系统的应用日益广泛。

而在嵌入式系统的设计中,选择合适的处理器是至关重要的一步。

ARM作为一款广泛应用于嵌入式系统的处理器,其易于定制、低功耗、高集成度等优点得到了广泛的认可。

因此,基于ARM的嵌入式系统设计成为了当下研究热点之一。

二、选题意义基于ARM的嵌入式系统设计方法研究具有重要的意义。

一方面,该研究能够提高嵌入式系统设计的效率和可靠性,从而降低应用系统的成本和提高产品竞争力。

另一方面,该研究还能够深入了解ARM处理器的工作原理,为后续嵌入式系统设计提供参考。

三、研究内容和方法研究内容:1. 嵌入式系统的基本概念与原理;2. ARM处理器的结构和特点;3. 基于ARM的嵌入式系统设计的基本流程;4. 基于ARM的嵌入式系统设计中的关键技术。

研究方法:1. 文献研究法:通过查阅相关文献,了解嵌入式系统和ARM处理器的基本概念与原理;2. 编程实践法:通过编写基于ARM的嵌入式系统程序,学习和掌握嵌入式系统设计的基本流程和关键技术;3. 经验总结法:通过总结编程实践中的经验和问题,进一步深入研究和分析ARM处理器和嵌入式系统的设计方法和技术。

四、预期研究结果通过本研究,预计能够获得以下研究成果:1. 掌握基于ARM的嵌入式系统设计的基本流程和关键技术;2. 熟悉ARM处理器的结构和特点;3. 深入了解嵌入式系统的设计原理和技术;4. 发现和解决基于ARM的嵌入式系统设计中的主要问题和困难;5. 提出一些可行的解决方案和改进措施。

五、进度安排1. 第一周:阅读相关文献,了解嵌入式系统和ARM处理器的基本概念;2. 第二周:购买嵌入式开发板,了解嵌入式系统的基本开发流程;3. 第三周:学习ARM处理器结构和特点,了解基于ARM的嵌入式系统设计的基本流程;4. 第四周-第八周:进行实验与编程实践,掌握嵌入式系统设计的基本流程和关键技术;5. 第九周-第十周:总结编程实践的经验和问题,探讨基于ARM的嵌入式系统设计中的主要问题和困难;6. 第十一周-第十二周:提出可行的解决方案和改进措施,并进行代码优化和测试;7. 第十三周-第十五周:撰写论文并展开答辩或口头报告。

一种基于ARM和DSP的通讯系统终端设计

一种基于ARM和DSP的通讯系统终端设计

第28卷 第2期2005年6月电 子 器 件Chinese Journal of Elect ron Devices Vol.28 No.2J un.2005A Design of a Communication T erminalB ased on ARM and DSPCA O X i ao 2li n1,2,W U Pi ng1,2,D I N G Tie 2f u11.Changchun I nstit ute of Optics ,Fine Mechanics and Physics ,Chinese A cadem y of Sciences ,Changchun 130033,China;2.Graduate S chool of t he Chinese A cadem y of S ciences ,Bei j ing 100039,ChinaAbstract :ARM (Advanced RISC Machines )and DSP have been applied widely in Embedded system design.Based on t hem ,a communication terminal is designed.The hardware and software constit ution of t his ter 2minal are introduced.The hardware schematic and software realization are p resented.This paper emp hasi 2ses on t he hardware interface related wit h speech processing ,data exchange and speech enhancement dur 2ing speech t ransmission.K ey w ords :A RM ;DSP ;communication terminal EEACC :6150一种基于ARM 和DSP 的通讯系统终端设计曹晓琳1,2,吴 平1,2,丁铁夫1(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039)收稿日期:2004210214基金项目:中科院长春光学精密机械与物理研究所青年创新基金项目(Q03S08Z )。

基于DSP+ARM的双核低压智能断路器控制器系统设计研究

基于DSP+ARM的双核低压智能断路器控制器系统设计研究

基于DSP+ARM的双核低压智能断路器控制器系统设计研究任瑾;倪元相;龙小丽;唐东成【摘要】为了满足智能电网的发展需求,设计了一种由DSP和ARM组成的双核控制器结构的低压智能断路器控制系统.对新型智能控制器的总体结构、硬件组成、测量保护算法、控制程序等进行介绍.针对采用傅里叶算法时衰减的直流分量会对计算的电力参数引入误差,提出采用改进的傅里叶测量算法进行修正,进一步提高电力参数的准确性,并根据三段电流保护特性原理对系统进行保护控制.实验证明:所提出的方法能有效提高计算参数的精度,系统在实现基本的智能保护功能外,还可以对低压配电系统的状态进行网络化的实时监测,提高智能断路器的可靠性,具有较好的实用性.【期刊名称】《现代机械》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】5页(P90-94)【关键词】DSP;ARM;双核控制器;智能断路器;改进的傅里叶算法;三段电流保护【作者】任瑾;倪元相;龙小丽;唐东成【作者单位】广东理工学院,广东肇庆526100;广东理工学院,广东肇庆526100;广东理工学院,广东肇庆526100;广东理工学院,广东肇庆526100【正文语种】中文【中图分类】TM561低压断路器作为一种重要的开关装置直接连接着用电终端,在电力系统中主要用于线路的接通和分断,是必不可少的开关电器。

整个线路能否安全稳定运行直接取决于断路器功能和性能的好坏[1]。

在智能电网发展的大背景下出现了很多新型保护理念和方案,对低压电网中的开关设备提出了较高的智能化要求,这使得对低压智能断路器控制器系统的研究设计十分必要[2]。

低压智能断路器的核心技术在于研制具有线路保护功能、满足电力行业通信规约和可靠性高的智能控制器。

本文所研究设计的低压智能断路器控制器系统,除了具备一般断路器对线路基本的三段保护功能外,还具备了对线路的相关数据进行实时监测、保护功能的扩展、通信将数据传送给主控室等功能,以构成智能化的监控、保护和信息网络系统[3]。

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景较好 。
1 系 统 整 体 设 计 分析
传 统配 电终 端 通常 采用 单 片机 设计 ,其 处理 能力差、速度慢 ,对于 复杂 的分析控制难 以实现。A RM- DS P的嵌入 式配 电终端 ,能使 应用系统对 于功耗、体积 、成本 以及 功能等要 求得 以满 足。在配 电自动化系统终 端设计中融
5 结 论
A R M— D S P的嵌入式配 电终端能实现 电能 的高速采集 与计 算,通过 综合 分析各种数据,
能对配 电的实际运 行情 况进行详细了解,为供 电方案优化 、负荷预测 以及线损分析等提供 参
态 的无功补偿 , 低压用户可抄表 , 分析 防窃 电。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在将这些功 能集 成基础上 ,通过无线与有 线两
C ON— VS T A 且 均 受 CP L D 所 控 制 。A/ D 转 换
器 的转换忙输 出信号与片选信号都与 C P L D 连 接。A/ D转换器中的十六根数据线 ,主要是利
行采集 ,计 算 出功率 、电流 以及 电压等 ,针对 用 DS P数据线连接缓冲 芯片完成数据传输 。 所产 生的交流信号作进一步频谱分 析,为管理
入 嵌 入 式 , 能 将 嵌 入 式 的 特 点 以及 技 术 充 分 发
通过A T 9 1 R M9 2 o 0中 US A RT使 得 RS 4 8 5与
R S 2 3 2经 电平 实 现 转 换 , 以太 网 接 口主 要 是 通 参考文献
过A T 9 1 R M9 2 0 0中外部物 理层芯 片 以及 MAC 控制器实现 。
以, 要构 建 DS P与 AR M 之 间可 靠、 高 速 的
连 接 。 在 设 计 过 程 中 , 可 以利 用 S P I 总 线来
2 主 处理 器 模 块 硬 件 设 计
主 处 理 器 模 块 的 核 心 主 要 为
实 现 ,S P I 属 于一 种 高 速、 串行、 同 步 的接
以及控 制指 令。扩 展模 块通过 D S P 与 相应接
口配 合 可 以 实 现 , 按 照 用 户 实 际 需 要组 合 完成
同步开 关控制 、MC R控 制、 负荷开关 控制 以 及T S C无功补偿控 制等 。 【 关键 词 】嵌入 式 配 电终端设 计 D S P A R M
口 ,通 信 数 据 长 度 以 及 通 信 速 率 都 可 以 进 行
随 着计 算机 技术 、人 工智 能技 术 的不 断 A T 9 1 RM9 2 0 0 ,使用 2片 S DR AM 进行 外扩 , 发展 ,配 电自动 化系统也越加完善 。这对 降低 拓 展 程 序 运 行 空 间 , 由 于 嵌 入 L i n u x系 统 需
主模块设计方面融入 了不同通讯接 口,主要包 考依据 。这一设备可在变压器辅助设备控制 与
含 以太 网、L 2 C、S P I 、RS 4 8 5以及 RS 2 3 2等 。
A T 9 1 R M9 2 0 0具有 I 2 C控制器与 S P I 控制器 ,
检测配 电变压器运行状况 中广泛应用 ,发展 前
端主要将 电流 与三相 电压等作为检测基本物理 量 ,利用高速 高精度 数字采样技术 ,监视 线路 的配变变压船 实际运行情况 ,实现动态 以及静 是通信 主要 模块 ,需持 续接 收 DS P所 传输 的 功率因素、 电流 以及 电压 等,并且定时将其传 送到 主控 中心,所 以要 想将 这些 数据 存储 需 较大容量存 储器,系统将 NAN D F l a s h拓展为 6 4 M 便 于数 据 的存储 。为 了使 用起 来方 便 , 制器传输 S P I 数据 均有四种 相位 与极性 。
E l e c t r o n i c t e c h n o l o g y● 电子技术
基于 A R M- D S P的嵌入式 配电终 端设 计方法研 究
文/ 常玲 杜 小 甫
以太 网通信 ;在 同 DS P通 信 时,能通 过现 场 总线或者是标准 串行通信完 成。数据的处理模 块与采 集模 块能对直流模拟量 、交流模拟 量进
编程 。在 这一连接 中,S P I 从设备 与主设备 分
别 为 T M3 2 0 F 2 8 1 2与 A T 9 1 R M9 2 0 0 。NP C S O
劳动强度 、减 少线路损耗、加强供 电能力、提 要,将 l 片4 MN 0 R F l a s h 扩 展应 用于 启动 代 为 A T 9 1 R M9 2 0 0所发 送 的片 选信 号,并 且给 升供 电可靠性有着重 要的作用。嵌入式配 电终 码 存 放、 用 户程 序 以及 L M3 2 0 F 2 8 1 2提 供 S P C K 串行 时 钟 。 这 2个 控 i n u x内核 等。AR M T
提供参 考依据 ,对于扩展模块能发 出同步信号
4 D S P 与A R M 通信接 口设计研究
处 理 模 块 与信 息采 集 在 通 过 计 算 分 析
以 后 得 出 结 果 , 但 需 要 将 其 传 输 到 主 处 理 器 模 块 以 后 才 能 完 成 上 传 、 显 示 以 及 存 储 。 所
[ 1 】 任 兵 ,任 小 洪 , 徐 卫 东 ,李 国志 .基 于
A R M — L i n u x的 数 控 机 床 热 误 差 补 偿 控 制
3数据采集与处理器模块硬件设 计分析
数 据 采 集 主 要 是 对 三 相 电 压 与 电流 进 行
种方式完成信 息的交换,来弥补配变监测 系统 NAND F l a s h以及 NOR F l a s h需要 完成文 件系
通 信 上 的 缺 陷 ,加 强 配 变 系 统 自动 化 控 制 ,确 统 支 持 。为 完 成 通 讯 各种 方 式 设 计 , 在 处 理 器
保 电网系统能够 正常的运行 ,使 电网质量得 以 提高 。
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