基于DSP的电力系统故障录波器的数据处理与分析

摘要

数字信号处理器(DSP)自70年代末问世以来，它引发了工业设计的革命。DSP以其数字器件特有的稳定性、可重复性、可大规模集成性、特别是可编程性和易于实现自适应处理等特点，给数字信号处理的发展带来了极大的机遇，并使信号处理手段更加灵活，功能更复杂，其应用领域也拓展到国民经济部门的各个方面。 本文采用TI公司的TMS320C6713为核心器件，设计了一套实时的电力系统故障录波系统，提出了系统的硬件和软件设计方案，实现了对录波数据进行传输、处理、存储及分析。硬件方面主要涉及DSP复位电路、PLL，电路、电源、CPLD、SDRAM、FLASH、TMS320C5502的HPI接口、CF卡、TMS320C6713的HPI接口以及JTAG电路的设计情况。软件方面主要包括硬件测试程序、用户应用程序、DSP Bootloader程序和command程序的设计情况。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1引言

1.1课题的背景和意义

1.2国内外发展状况

1.3课题研究的任务

2系统功能综述

2.1系统原理框图

2.2系统数据流向框图

2.3数据处理模块原理框图

3数字信号处理器

3.1 TMS320C6713芯片简介

3.2 TMS320C6713时钟

3.3 TMS320C6713存储空间映射

3.4 TMS320C6713 EMIF接口

3.4.1 TMS320C6713 EMIF的特点

3.4.2 TMS320C6713 EMIF接口信号

3.4.3存储器宽度和字节对齐

3.4.4 EMIF读/写时序的控制

4系统硬件设计

4.1 DSP复位电路设计

4.2 PLL电源设计

4.3电源部分设计

4.4 SDRAM部分设计

4.5 Flash部分设计

4.6 TMS320C5502的HPI接口设计

4.7 CF卡部分设计

4.7.1 CF卡结构与原理

4.7.2 CF卡热插拔、即插即用功能的实现

4.7.3读/写CF卡扇区程序的编写方法

4.8 LPC2212的EMC接口设计

4.9 JTAG电路设计

5可编程逻辑器件及其设计

5.1电子系统设计发展概况

5.1.1 EDA技术发展概况

5.1.2 PLD发展概况

5.2 Altera公司Quartus ii开发系统

5.3 Altera PLD器件的特点

5.4系统开发语言VHDL简介

5.5系统中CPLD功能设计

5.5.1主程序设计

5.4.2仿真波形图

6系统软件设计

6.1开发环境CCS简介

6.2 C6000程序的基本结构

6.2系统软件的总体设计

6.3系统软件的功能设计

6.3.1硬件测试软件设计

6.3.2用户应用程序设计

6.3.2用户应用程序流程图

6.4 DSP Bootloader程序设计

6.4.1二级BootLoader引导过程

6.4.2二级BootLoader开发过程

6.4.3 COFF块定位

6.4.3程序构建

6.4.4用户引导程序编写

6.4.5程序烧写

6.4.6基于DSP/BIOS的二级BootLoader开发过程

7器件选型及硬件设计中需要考虑的因素

7.1数据处理能力与系统复杂度

7.1.1数据采集模块

7.1.2数据处理模块

7.2电平匹配

8电力系统参数测量简介

8.1时、频域测量方法

8.2基波正序、负序、零序分量和三相不平衡度计算

8.3功率、谐波功率的计算

8.4功率因数的计算

结论

参考文献

作者简历

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