语言选择: 中文简体 ∷  中文繁体

公司新闻

电力通讯控制保护系统基于工业嵌入式单板电脑

    电力通讯控制保护系统基于工业嵌入式单板电脑
  嵌入式单板电脑,或称为嵌入式主板,是一种以板卡形式提供的专用型电脑平台。微嵌提供的开发板产品,都可以直接作为单板电脑使用,但针对嵌入式行业市场的特殊性,微嵌也推出了多款不同于通用型开发板的单板电脑。特色产品之一,就是多路串行口(RS232/RS485)服务器产品,目前的最高配置为11串口加双网口;同时,为适应严格的应用环境提供看门狗支持,实现了产品在全天24小时应用连续1年不死机。良好的品质保证,使微嵌的单板电脑产品已经广泛的应用于金融POS机通讯服务器、电力通讯控制服务器和环保监测等领域。

  通信管理机作为变电站自动化系统中的数据枢纽,在整个变电站自动化系统中承担着重要角色,首先分析了科技进步为通信管理机的更新改造带来了可能,然后提出了基于嵌入式Linux操作系统的通信管理机的设计关键,特别是在操作系统、硬件平台、系统应用软件等方面提出了具体的设计策略。按照文中设计关键开发的新一代通信管理机功能上具备实时、可靠、可扩展、丰富网络支持等属性,现场运行稳定,是通信管理机发展的新方向。
  电力系统通讯控制单元的嵌入式LINUX移植和VPN网关设计东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同l:作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印t”-’1:和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名:涵导师签名摘要基于电力系统通讯控制单元的嵌入式Linux移植摘要本文主要阐述了在电力系统通讯控制单元的研发中Linux嵌入式系统移植及VPN网关设计。为了适应电力系统发展带来的需求变化,需要开发新一代具有网络安全管理功能的电力通讯控制装置。该电力系统通讯控制单元通过需求分析及各种软/硬件平台的比对,选择了飞思卡尔(Motorola)公司的PowerQUICCIIProcessor系列的嵌入式处理器,利用Linux作为底层操作系统进行研究。首先分析了该通讯控制单元的应用环境和整体功能需求。其次,对嵌入式系统移植所需的开发环境、模式及运作流程做了充分理解。接着,对嵌入式处理器进行了研究和使用,通过对其寄存器和指令集的详细分析和对开发硬件的结构、参数及全局变量的充分研究,完成了配置引导程序、内核配置/剪裁、建立依赖关系等步骤实现了Linux内核的移植。最后对于基于嵌入式Linux的VPN(XrmualPrivateNetwork)网关的设计进行了重点的描述,并在通讯监控单元的基础上通过使用协议封装技术、存取控制技术以及认证技术等等构建了安全通讯通道,从而保障了公共网络的安全。经过实验室的型式试验、模拟运行和现场投运试用,对该系统进行了优化和调整,实现了项目设定的各项技术指标,完成了开发任务。
  近年来,随着微计算机软、硬件技术的不断进步,嵌入式系统的开发研究已成为工程界应用研究的热点。国内外越来越多的厂家青睐以uclinux为代表的功能强大且完全免费的linux操作系统为开发平台,快速开发出成本低廉、性能忧异的各类产品。和过去使用简单的实时操作系统甚至没有使用任何操作系统的嵌入式程序设计相比,采用基于linux的成熟、高效、健壮、可靠、模块化和易于配置的操作系统来开发用户的应用程序,无疑能进一步提高开发效率,并使之具有很好的可移植性。
  在电力保护系统中,如母线保护、线路保护、发电机保护和变压器保护等,一般高端用户采用的多是基于mcf5282等32位高性能微处理器,并采用汇编或c语言开发系统,但所开发的系统可移植性差,由于缺乏底层功能调用接口,系统开发量大,若采用嵌入式系统开发平台uclinux就可以较好地解决上述问题。但uclinux内核有750k左右,不可能固化在mcf5282的512kflash内,若能将其裁剪到约300k左右,再加上200k左右的控制算法代码,就有可能将uclinux嵌入到mcf5282的512kflash内,这样就可以充分利用uclinux系统的强大功能和可移植性好的优势,方便快速地开发出新系统。本文探讨如何将uclinux简化以满足上述需要。
  嵌入式系统简介
  mcf5282是motorola公司生产的32位微处理器,该处理器采用coldfirev2可变长risc处理器核心技术。mcf5282的处理能力在80mhz时钟下工作时其性能与76dhrystone2.1mips相当,其硬件乘法累加mac单元可用于数字信号处理运算,处理速度快和运算能力强[6]。mcf5282内部的sim单元有丰富的外围器件接口:ethernet模块、i2c模块、qspi接口、dma模块、qadc模块等等,从而简化了控制器外围电路设计,降低了产品的设计成本,减少了体积和功耗。因此,嵌入式网络控制器选用mcf5282作为系统的微处理器,对工业现场和网络测控的应用独具优势。

  uclinux是linux的嵌入式系统版本,其显著的特征是无需要硬件mmu的支持,特别适合于那些没有mmu处理器的应用,例如motorola公司的coldfire系列、dragonball系列处理器等。uclinux可移植性强,它可移植到68k、coldfire、powerpc、arm等多种处微控制器中[4],其内核可以定制、修改,重编译后可适合于各种特定的嵌入式应用场合。但是在稳定性、强大的网络功能和出色的文件系统支持等方面却继承了linux操作系统的主要优点[3],因此uclinux在嵌入式应用领域中受到了广泛的关注。

联系我们

地址:广东省广州市黄埔区永和街田园路84号新庄工业园B座

销售电话:188-1886-3411

企业QQ: 2850909123

E-mail: qxlcd_gz@163.com

用手机扫描二维码关闭
二维码