学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
基于嵌入式FPGA的合并单元设计
作 者: 周勇
导 师: 李开成
学 校: 华中科技大学
专 业: 电气信息检测技术
关键词: 合并单元 电子式互感器 SOPC FPGA
分类号: TM45
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 44次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
随着智能电网相关技术的深入研究和发展,系列数字化、智能化的一次设备和二次设备相继出现,一些数字化变电站试点工程也投入运行,反映了电力系统的发展方向。电子式互感器较传统的电磁式互感器有着显著的优势,在变电站建设中有着广泛的应用前景,其应用的一个关键技术是电子式互感器与二次设备的接口通信问题,本文研究的合并单元就是该技术的具体实现,合并单元的出现简化了二次设备设计,对变电站内信息共享和系统集成有着非常重要的作用。本文首先分析了数字化变电站的发展前景,详细对比了电子式互感器与电磁式互感器的优缺点,结合国内外合并单元的研究应用现状,分析了IEC61850通信协议的接口特点,提出了一种基于SOPC的合并单元的设计方案,详细介绍了合并单元的各功能模块的具体实现。本文分硬件和软件两部分详细介绍了基于嵌入式SOPC技术的合并单元,采用Nios II内核处理器的FPGA平台,定制了系统相关外设,构成了一个完整的处理器系统,深入研究了合并单元的时钟同步问题,采用GPS精确对时和高精度晶振精确定时,保证了时钟同步以及采样脉冲的准确性。结合FPGA的IO接口多的特点,设计了多路数据同步接收模块,并采用FIFO数据缓冲模块和内部RAM实现12路数据的集中处理,提高了系统的集成度,采样数据由Nios II系统按照IEC61850-9-1协议组帧,采用双路以太网输出模块实现数据的快速传输,最后通过实验验证了系统的可靠性。
|
全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 1 绪论 8-14 1.1 数字化变电站 8-9 1.2 电子式互感器 9-10 1.3 合并单元的研究意义 10-11 1.4 国内外合并单元的研究及应用现状 11-12 1.5 本文研究内容 12-14 2 合并单元分析和研究 14-17 2.1 合并单元的定义 14-15 2.2 合并单元的通信特点 15-16 2.3 合并单元的主要功能 16-17 3 合并单元系统级设计 17-23 3.1 系统功能需求分析 17-18 3.2 合并单元系统方案选择 18-20 3.3 合并单元系统结构设计 20-23 4 合并单元的硬件系统设计 23-31 4.1 硬件系统结构图 23 4.2 FPGA 选择 23-25 4.3 FPGA 配置接口 25-27 4.4 时钟同步设计 27-28 4.5 串行数据接收 28 4.6 通信功能实现 28-31 5 合并单元的软件设计 31-53 5.1 FPGA 程序流程设计 31-34 5.2 数据采集模块 34-37 5.3 CRC 循环冗余解码模块 37-39 5.4 信号同步功能模块 39-44 5.5 FIFO 数据缓冲模块 44-45 5.6 数据存储模块 45-46 5.7 Nios II 软核SOPC 系统介绍 46-49 5.8 数据网络输出模块程序设计 49-53 6 分析与总结 53-56 6.1 实验结果分析 53-54 6.2 全文总结 54-56 致谢 56-57 参考文献 57-60
|
相似论文
- 基于FPGA的电磁超声检测系统的研究,TH878.2
- 基于FPGA的五相PMSM驱动控制系统的研究,TM341
- LXI任意波形发生器研制,TM935
- 基于FPGA的射频功放数字预失真器设计,TN722.75
- 突发OFDM系统同步与信道估计算法及FPGA实现,TN919.3
- 直扩系统抗多径性能分析及补偿方法研究,TN914.42
- 电视制导系统中视频图像压缩优化设计及实现研究,TN919.81
- 基于FPGA的多用户扩频码捕获研究及硬件仿真,TN914.42
- 基于SOPC的可穿戴机多处理器设计,TP332
- 基于FPGA的数字图像处理基本算法研究与实现,TP391.41
- 基于FPGA的高速图像预处理技术的研究,TP391.41
- 基于FPGA的高速数字图像采集与接口设计,TP274.2
- 基于FPGA的电感传感器数据采集系统的研制,TP274.2
- 基于Nios的串行总线分析仪研制,TP274
- 基于FPGA-RocketIO_X的PMC高速数据传输板开发,TP274.2
- PXI高性能数字I/O模块研制,TP274
- LXI计数器研制,TP274
- 基于FPGA的高速实时数据采集系统,TP274.2
- 基于Nios Ⅱ的GPS信息接收系统设计,TN967.1
- 温压炸药爆炸温度场存储测试技术研究,TQ560.7
- 掺铒光纤放大器中泵浦激光器驱动源的研究应用,TN248
中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 互感器
© 2012 www.xueweilunwen.com
|