IC693MDL340H 其中嵌入式Web服务器和监控端位于现场,它们之间的连接可以用串行口、并行口、USB等实现。现场监控端完成对目标地区电网参数(电压、电流、谐波等数据)的检测,并将检测结果实时传送至web界面,使得无论监控人员在哪里,只要连接至Internet网络,便可对目标区域电网参数实时观测。其实现过程是:三相电压、电流分别通过电压互感器、电流互感器变换后,经电路调理送至AID转换,每周期采样128点,DSP芯片对采样数据进行FIR数字滤波、FFT运算、计算各参数值、存储、显示等操作。测量电路与Nios之间的通信通过串口传输,根据事先约定的通信协议(基于Modbus协议)可以方便地把所测数据发送至以Nios II处理器为核心的嵌入式服务器。通过CGI技术,完成远程监控端的命令传输及将测量数据实时传送至远程监控端。
图1 系统结构图
2、硬件结构
系统的硬件结构如图2所示。硬件系统的核心是构建于Ahera Cyclone FPGA中的Nios II嵌入式软核处理器。Nios II系列嵌入式处理器是一款通用的RISC结构的CPU,它定位于广泛的嵌入式应用。Nios II处理器系列包括了三种核心:快速的(Nios II/f)、经济的(Nios II/e)和标准的(Nios II/s)内核,每种都针对不同的性能范围和成本而优化。这三种核都使用共同的32位的指令集结构(ISA),都兼容二进制代码。
图2 硬件系统图
对于Nios II的配置在SOPC Builder中完成。通过配置所需要的外部/内部元件,SOPC Builder将自动生成适合选定元件的CPU,以符合系统的需求。16M的CF卡作为系统的外存储器,用来存储测量数据,网页文件和应用程序。以太网接口芯片采用的SMSC的Lan91cl11芯片,这是一种非PCI接口的单芯片网络控制器,具有8k的FIFO,可以实现和8位、16位、32位的CPU接口,广泛地应用于嵌入式系统设计中。