第二章--數(shù)字式保護(hù)的硬件系統(tǒng)

1、1第二章第二章 數(shù)字式保護(hù)硬件系統(tǒng)數(shù)字式保護(hù)硬件系統(tǒng)一、硬件系統(tǒng)概述一、硬件系統(tǒng)概述二、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)二、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 三、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源2三、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3三、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的組成電子計(jì)算機(jī)的組成微處理器微處理器4 數(shù)字式保護(hù)裝置硬件的核心是微處理器。數(shù)字式保護(hù)裝置硬件的核心是微處理器。微處理器的選擇遵循以下原則：微處理器的選擇遵循以下原則：1. 速度速度2. 功能功能3. 通用性通用性4. 工作環(huán)境的適應(yīng)性工作環(huán)境的適應(yīng)性51. 1. 往功能強(qiáng)的方向發(fā)展往功能

2、強(qiáng)的方向發(fā)展2. 2. 往功能全的方向發(fā)展往功能全的方向發(fā)展 在同樣的集成度下，不集成高功在同樣的集成度下，不集成高功能的快速的微處理器，而是把許能的快速的微處理器，而是把許多其它功能如多其它功能如A AD D轉(zhuǎn)換、通信接轉(zhuǎn)換、通信接口、定時(shí)器等集成在一個(gè)芯片上口、定時(shí)器等集成在一個(gè)芯片上6 繼電保護(hù)對(duì)可靠性、安全性要求很高，繼電保護(hù)對(duì)可靠性、安全性要求很高，且保護(hù)裝置工作環(huán)境惡劣。為了便于購(gòu)買且保護(hù)裝置工作環(huán)境惡劣。為了便于購(gòu)買和升級(jí)換代，一定要選擇大公司的主流工和升級(jí)換代，一定要選擇大公司的主流工業(yè)級(jí)芯片。目前，國(guó)內(nèi)外數(shù)字式保護(hù)裝置業(yè)級(jí)芯片。目前，國(guó)內(nèi)外數(shù)字式保護(hù)裝置所用的微處理器有兩大類

3、：所用的微處理器有兩大類：一類是單片機(jī)一類是單片機(jī)一類是數(shù)據(jù)處理芯片一類是數(shù)據(jù)處理芯片7單片機(jī)單片機(jī)CPU定時(shí)器計(jì)數(shù)器定時(shí)器計(jì)數(shù)器IO接口電路接口電路ROM或或EPROMRAM串行通訊接口串行通訊接口8單片機(jī)的發(fā)展階段單片機(jī)的發(fā)展階段第一階段（第一階段（1971-19741971-1974年）：年）：INTELINTEL公公司設(shè)計(jì)成集成度為每片上有司設(shè)計(jì)成集成度為每片上有20002000只晶體管只晶體管的的4 4位微處理器位微處理器 Intel 4004Intel 4004。19721972年又研年又研制成了功能較強(qiáng)的制成了功能較強(qiáng)的 8 8位微處理器位微處理器Intel Intel 8008

4、8008。9單片機(jī)的發(fā)展階段單片機(jī)的發(fā)展階段第二階段（第二階段（1974-19781974-1978年）：初級(jí)單片年）：初級(jí)單片機(jī)階段。以機(jī)階段。以INTELINTEL公司的公司的MCSMCS4848為代表：為代表：8 8位位CPUCPU、并行、并行I IO O口、口、8 8位定時(shí)器計(jì)數(shù)器，位定時(shí)器計(jì)數(shù)器，尋址范圍不大于尋址范圍不大于4K4K，且無(wú)串行口。，且無(wú)串行口。10第三階段（第三階段（1978-19831978-1983年）：高性能年）：高性能單片機(jī)階段。串行口，多級(jí)中斷處理系統(tǒng)、單片機(jī)階段。串行口，多級(jí)中斷處理系統(tǒng)、1616位定時(shí)器計(jì)數(shù)器、片內(nèi)位定時(shí)器計(jì)數(shù)器、片內(nèi)RAMRAM、ROM

5、ROM容量容量大，且尋址范圍可達(dá)大，且尋址范圍可達(dá)64K64K字節(jié)，典型芯片有字節(jié)，典型芯片有MCS-51MCS-51。單片機(jī)的發(fā)展階段單片機(jī)的發(fā)展階段11單片機(jī)的發(fā)展階段單片機(jī)的發(fā)展階段第四階段（第四階段（19831983年以后）：年以后）：8 8位單片位單片機(jī)鞏固發(fā)展及機(jī)鞏固發(fā)展及1616位單片機(jī)推出階段。此階位單片機(jī)推出階段。此階段主要特征是一方面發(fā)展段主要特征是一方面發(fā)展1616位單片機(jī)及專位單片機(jī)及專用單片機(jī)；另一方面不斷完善高檔用單片機(jī)；另一方面不斷完善高檔8 8位單片位單片機(jī)，改善其結(jié)構(gòu)，典型芯片有機(jī)，改善其結(jié)構(gòu)，典型芯片有MCS-96MCS-96。12單片機(jī)的應(yīng)用單片機(jī)的應(yīng)用單

6、機(jī)應(yīng)用單機(jī)應(yīng)用在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，只使用在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，只使用一片單片機(jī)，這是目前應(yīng)用一片單片機(jī)，這是目前應(yīng)用最多的方式。最多的方式。多機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為功能集多機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)可分為功能集散系統(tǒng)、并行多機(jī)處理及局散系統(tǒng)、并行多機(jī)處理及局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。多機(jī)應(yīng)用多機(jī)應(yīng)用13單機(jī)單機(jī)應(yīng)用應(yīng)用l l）測(cè)控系統(tǒng)：用單片機(jī)可以構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng)、）測(cè)控系統(tǒng)：用單片機(jī)可以構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。自適應(yīng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。2 2）智能儀表。單片機(jī)能促進(jìn)儀表向數(shù)字化、智能化、）智能儀表。單片機(jī)能促進(jìn)儀表向數(shù)字化、智能化、多功能化發(fā)展。通過(guò)采用單片機(jī)軟件編程技術(shù)，使測(cè)量多

7、功能化發(fā)展。通過(guò)采用單片機(jī)軟件編程技術(shù)，使測(cè)量?jī)x表中的誤差修正、線性化處理等難題迎刃而解。儀表中的誤差修正、線性化處理等難題迎刃而解。3 3）機(jī)電一體化產(chǎn)品。單片機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)合，）機(jī)電一體化產(chǎn)品。單片機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)合，使傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，控制智能化。使傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，控制智能化。4 4）智能接口。大型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中用單片機(jī)對(duì)模數(shù)）智能接口。大型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中用單片機(jī)對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行控制不僅可提高采集速度，還可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)轉(zhuǎn)換接口進(jìn)行控制不僅可提高采集速度，還可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，如數(shù)字濾波、線性化處理、誤差修正等。行預(yù)處理，如數(shù)字濾波、線性化處理、誤差修正等。14多機(jī)多機(jī)應(yīng)

8、用應(yīng)用1 1）多功能集散系統(tǒng)。多功能集散系統(tǒng)是為了）多功能集散系統(tǒng)。多功能集散系統(tǒng)是為了滿足工程系統(tǒng)多種外圍功能要求而設(shè)置的多機(jī)滿足工程系統(tǒng)多種外圍功能要求而設(shè)置的多機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)。2 2）并行多機(jī)控制系統(tǒng)。并行數(shù)據(jù)采集、處理）并行多機(jī)控制系統(tǒng)。并行數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)。系統(tǒng)、實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)。3 3）局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。分布式測(cè)、控系統(tǒng)。）局部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。分布式測(cè)、控系統(tǒng)。15舉例舉例 隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，MCSMCS5151以及以及MCSMCS9696系列仍然是單片機(jī)中應(yīng)用的主流產(chǎn)品。系列仍然是單片機(jī)中應(yīng)用的主流產(chǎn)品。但但8 8位單片機(jī)在很多場(chǎng)合下已經(jīng)不能滿足工業(yè)

9、位單片機(jī)在很多場(chǎng)合下已經(jīng)不能滿足工業(yè)控制的需要?？刂频男枰CS-96MCS-96系列的系列的1616位單片機(jī)是功位單片機(jī)是功能較強(qiáng)，性能優(yōu)良的單片機(jī)能較強(qiáng)，性能優(yōu)良的單片機(jī), ,它在一個(gè)芯片上它在一個(gè)芯片上集成了集成了1313萬(wàn)個(gè)晶體管，功能較強(qiáng)。尤其是該萬(wàn)個(gè)晶體管，功能較強(qiáng)。尤其是該系列系列MCS-80C196MCS-80C196性能更好。國(guó)內(nèi)很多繼電保性能更好。國(guó)內(nèi)很多繼電保護(hù)裝置都采用此類單片機(jī)。護(hù)裝置都采用此類單片機(jī)。16(1)16(1)16位的位的 CPUCPU（中央處理器）（中央處理器）該該CPUCPU在結(jié)構(gòu)上最大特點(diǎn)是：沒有采用老的在結(jié)構(gòu)上最大特點(diǎn)是：沒有采用老的累加器結(jié)構(gòu)，

10、改用累加器結(jié)構(gòu)，改用“寄存器寄存器寄存器寄存器”結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。消除了一般結(jié)構(gòu)中存在的累加器的瓶頸。消除了一般結(jié)構(gòu)中存在的累加器的瓶頸問題，提高了操作速度和數(shù)據(jù)吞吐能力。問題，提高了操作速度和數(shù)據(jù)吞吐能力。1616位位CPUCPU支持位、字節(jié)和字操作，在部分指支持位、字節(jié)和字操作，在部分指令中還支持令中還支持3232位雙字操作位雙字操作，如，如3232位除以位除以1616位。位。單片機(jī)單片機(jī)(MCS-96(MCS-96系列系列) )的主要性能特點(diǎn)的主要性能特點(diǎn)17(2)(2)高效的指令系統(tǒng)高效的指令系統(tǒng)典型指令有典型指令有1616位乘位乘1616位和位和3232位除以位除以1616位的乘除指令位的乘

11、除指令，有有數(shù)據(jù)規(guī)格化指令數(shù)據(jù)規(guī)格化指令（有利于浮點(diǎn)計(jì)算），很多指令既（有利于浮點(diǎn)計(jì)算），很多指令既可用可用雙操作數(shù)，也可用雙操作數(shù)，也可用3 3操作數(shù)操作數(shù)。后者包括。后者包括2 2個(gè)源操作數(shù)和個(gè)源操作數(shù)和 1 1個(gè)個(gè)目的操作數(shù)，這樣就大大提高了編程的效率。目的操作數(shù)，這樣就大大提高了編程的效率。單片機(jī)單片機(jī)(MCS-96(MCS-96系列系列) )的主要性能特點(diǎn)的主要性能特點(diǎn) 當(dāng)采用當(dāng)采用 12MHz12MHz外接晶振時(shí)，外接晶振時(shí)，一條指令的最短執(zhí)行一條指令的最短執(zhí)行時(shí)間為時(shí)間為 1s1s，1616位乘位乘1616位乘法指令和位乘法指令和3232位除以位除以1616位除位除法指令的執(zhí)行時(shí)

12、間只有法指令的執(zhí)行時(shí)間只有6 625s25s。18(3)10(3)10位位A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 在在 9696系列部分產(chǎn)品中，有一個(gè)系列部分產(chǎn)品中，有一個(gè)8 8通通道或道或4 4通道的通道的1010位位A AD D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器，使得這些，使得這些型號(hào)產(chǎn)品特別適用于多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、型號(hào)產(chǎn)品特別適用于多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能儀器等應(yīng)用領(lǐng)域。智能儀器等應(yīng)用領(lǐng)域。A/DA/D轉(zhuǎn)換周期為轉(zhuǎn)換周期為22s22s。單片機(jī)單片機(jī)(MCS-96(MCS-96系列系列) )的主要性能特點(diǎn)的主要性能特點(diǎn)19(4)(4)脈寬調(diào)制輸出脈寬調(diào)制輸出 作為作為 D/AD/A轉(zhuǎn)換器輸出轉(zhuǎn)換器輸出，分辨率為，分辨率為8 8

13、位。位。9696單片機(jī)可以直接提供脈寬調(diào)制信號(hào)，某單片機(jī)可以直接提供脈寬調(diào)制信號(hào)，某些電機(jī)可以用它直接驅(qū)動(dòng)。脈寬調(diào)制輸出些電機(jī)可以用它直接驅(qū)動(dòng)。脈寬調(diào)制輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)積分就可以獲得直流輸出。信號(hào)經(jīng)過(guò)積分就可以獲得直流輸出。單片機(jī)單片機(jī)(MCS-96(MCS-96系列系列) )的主要性能特點(diǎn)的主要性能特點(diǎn)20(5)(5)全雙工串行口全雙工串行口 9696系列單片機(jī)具有與系列單片機(jī)具有與MCS-5lMCS-5l兼容的兼容的全雙工串行口全雙工串行口。這個(gè)串行口可方便地用。這個(gè)串行口可方便地用于于I/OI/O擴(kuò)展、與擴(kuò)展、與CRTCRT終端等設(shè)備進(jìn)行通信終端等設(shè)備進(jìn)行通信以及以及多處理機(jī)通信多處理機(jī)通信

14、。(6)5(6)5個(gè)個(gè)8 8位標(biāo)準(zhǔn)輸入位標(biāo)準(zhǔn)輸入/ /輸出口輸出口 9696系列單片機(jī)還有系列單片機(jī)還有5 5個(gè)個(gè)8 8位位I/OI/O口?？?。單片機(jī)單片機(jī)(MCS-96(MCS-96系列系列) )的主要性能特點(diǎn)的主要性能特點(diǎn)21(7)(7)高速輸入高速輸入/ /輸出器輸出器高速輸入器可以相對(duì)于內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生高速輸入器可以相對(duì)于內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，記下某個(gè)外部事件發(fā)生的時(shí)間，的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，記下某個(gè)外部事件發(fā)生的時(shí)間，共可記下共可記下8 8個(gè)事件；而高速輸出器可以按規(guī)定個(gè)事件；而高速輸出器可以按規(guī)定的時(shí)刻去觸發(fā)某一事件，任何時(shí)候都可以存的時(shí)刻去觸發(fā)某一事件，任何時(shí)候都可以存儲(chǔ)起儲(chǔ)起8 8個(gè)事

15、件。個(gè)事件?！案咚俑咚佟币馕吨@些功能是意味著這些功能是自動(dòng)地自動(dòng)地（相對(duì)于定時(shí)器）實(shí)現(xiàn)的，無(wú)需（相對(duì)于定時(shí)器）實(shí)現(xiàn)的，無(wú)需CPUCPU的干預(yù)。的干預(yù)。 單片機(jī)單片機(jī)(MCS-96(MCS-96系列系列) )的主要性能特點(diǎn)的主要性能特點(diǎn)22(8)8(8)8個(gè)中斷源個(gè)中斷源8 8個(gè)中斷源個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)有對(duì)應(yīng)有8 8個(gè)中斷矢量，個(gè)中斷矢量，而有些中斷矢量又對(duì)應(yīng)著多個(gè)中斷事而有些中斷矢量又對(duì)應(yīng)著多個(gè)中斷事件，件，共對(duì)應(yīng)共對(duì)應(yīng)2020種中斷事件。種中斷事件。(9)(9)看門狗看門狗 軟硬件發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)視定時(shí)器軟硬件發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)視定時(shí)器（Watchdog timerWatchdog timer）將系統(tǒng)

16、復(fù)位，）將系統(tǒng)復(fù)位，提供了一種軟硬件故障的自恢復(fù)能力提供了一種軟硬件故障的自恢復(fù)能力。單片機(jī)單片機(jī)(MCS-96(MCS-96系列系列) )的主要性能特點(diǎn)的主要性能特點(diǎn)23(10)(10)可動(dòng)態(tài)配置的總線可動(dòng)態(tài)配置的總線在運(yùn)行過(guò)程中，在運(yùn)行過(guò)程中，9696系列單片機(jī)的總線系列單片機(jī)的總線可以動(dòng)態(tài)地配置成可以動(dòng)態(tài)地配置成8 8位的或位的或1616位位的，以便適的，以便適應(yīng)對(duì)外部寄存器進(jìn)行字節(jié)操作或字操作的不應(yīng)對(duì)外部寄存器進(jìn)行字節(jié)操作或字操作的不同需求。同需求。單片機(jī)單片機(jī)(MCS-96(MCS-96系列系列) )的主要性能特點(diǎn)的主要性能特點(diǎn)24(11)8K/16K(11)8K/16K字節(jié)的內(nèi)部字

17、節(jié)的內(nèi)部ROMROM9696系列單片機(jī)寄存器的空間為系列單片機(jī)寄存器的空間為64K64K字節(jié)，字節(jié)，在在帶內(nèi)部帶內(nèi)部ROMROM的芯片中，內(nèi)部的芯片中，內(nèi)部ROMROM的容量為的容量為8K8K字節(jié)或字節(jié)或16K16K字節(jié)。內(nèi)部字節(jié)。內(nèi)部ROM/EPROMROM/EPROM可以加密，可以加密，并并可在運(yùn)行中對(duì)可在運(yùn)行中對(duì)EPROMEPROM編程。編程。 單片機(jī)單片機(jī)(MCS-96(MCS-96系列系列) )的主要性能特點(diǎn)的主要性能特點(diǎn)25單片機(jī)單片機(jī)(MCS-96(MCS-96系列系列) )的主要性能特點(diǎn)的主要性能特點(diǎn)2627CPU擴(kuò)展并口EPROMRAM譯碼器EEPROM28DSPDSP（Di

18、gital Signal ProcessorDigital Signal Processor）數(shù)字信）數(shù)字信號(hào)微處理器。號(hào)微處理器。DSPDSP芯片專門用于完成各種實(shí)時(shí)數(shù)字芯片專門用于完成各種實(shí)時(shí)數(shù)字信息處理。信息處理。 它建立在數(shù)字信號(hào)處理的各種理論和算法的它建立在數(shù)字信號(hào)處理的各種理論和算法的基礎(chǔ)上?；A(chǔ)上。 DSPDSP器件不僅使數(shù)字信號(hào)處理從理論研究發(fā)展器件不僅使數(shù)字信號(hào)處理從理論研究發(fā)展到實(shí)際應(yīng)用，還從信號(hào)處理領(lǐng)域拓寬到系統(tǒng)控制領(lǐng)到實(shí)際應(yīng)用，還從信號(hào)處理領(lǐng)域拓寬到系統(tǒng)控制領(lǐng)域，從而誕生了一大批新型的電子產(chǎn)品。域，從而誕生了一大批新型的電子產(chǎn)品。29DSPDSP的發(fā)展階段的發(fā)展階段50

19、506060年代：在通用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行算法的年代：在通用計(jì)算機(jī)上進(jìn)行算法的研究和處理系統(tǒng)的模擬與仿真。研究和處理系統(tǒng)的模擬與仿真。7070年代：快速傅氏變換年代：快速傅氏變換FFTFFT、數(shù)字濾波、數(shù)字濾波、頻譜分析，可采用通用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。頻譜分析，可采用通用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。30DSPDSP的發(fā)展階段的發(fā)展階段8080年代：現(xiàn)代年代：現(xiàn)代DSPDSP采用哈佛結(jié)構(gòu)，即將采用哈佛結(jié)構(gòu)，即將程序指令與數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間分開，各有程序指令與數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間分開，各有自己的地址與數(shù)據(jù)總線。自己的地址與數(shù)據(jù)總線。9090年代：先進(jìn)的流水線、并行指令。年代：先進(jìn)的流水線、并行指令。31DSPDSP應(yīng)用應(yīng)用(1)(1)通

20、用數(shù)字信號(hào)處理。數(shù)字濾波通用數(shù)字信號(hào)處理。數(shù)字濾波 、卷積算法、卷積算法、FFTFFT、希、希爾伯特變換、自適應(yīng)濾波、窗函數(shù)、波形生成。爾伯特變換、自適應(yīng)濾波、窗函數(shù)、波形生成。(2)(2)通信。高速調(diào)制解調(diào)器、編通信。高速調(diào)制解調(diào)器、編/ /解碼器、蜂房網(wǎng)移動(dòng)電話、解碼器、蜂房網(wǎng)移動(dòng)電話、數(shù)字留言機(jī)。數(shù)字留言機(jī)。(3)(3)聲音聲音/ /語(yǔ)音信號(hào)處理。語(yǔ)音信號(hào)處理。(4)(4)圖形圖形/ /圖象信號(hào)處理。三維圖形變換處理、模式識(shí)別、圖象信號(hào)處理。三維圖形變換處理、模式識(shí)別、圖象增強(qiáng)。圖象增強(qiáng)。(5)(5)控制。控制。 磁盤磁盤/ /光盤伺服控制、激光打印機(jī)伺服控制、光盤伺服控制、激光打印機(jī)伺

21、服控制、機(jī)器人控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、電機(jī)調(diào)速、無(wú)刷直流電機(jī)。機(jī)器人控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、電機(jī)調(diào)速、無(wú)刷直流電機(jī)。(6)(6)儀器。儀器。 譜分析、函數(shù)發(fā)生、波形發(fā)生、數(shù)據(jù)采集、暫譜分析、函數(shù)發(fā)生、波形發(fā)生、數(shù)據(jù)采集、暫態(tài)分析、模態(tài)分析等。態(tài)分析、模態(tài)分析等。32DSPDSP性能性能特點(diǎn)特點(diǎn)1)1)在單個(gè)指令周期內(nèi)完成乘法在單個(gè)指令周期內(nèi)完成乘法/ /累加運(yùn)算；累加運(yùn)算；2)2)速度達(dá)到速度達(dá)到101101103MIPS(103MIPS(每秒百萬(wàn)指令每秒百萬(wàn)指令million million instruction per second)instruction per second)的定點(diǎn)運(yùn)算；的定點(diǎn)運(yùn)

22、算；3)3)指令中有循環(huán)尋址、位倒序等指令；指令中有循環(huán)尋址、位倒序等指令；4)4)數(shù)據(jù)交換達(dá)到每秒數(shù)百兆字節(jié)的傳輸速率，主要數(shù)據(jù)交換達(dá)到每秒數(shù)百兆字節(jié)的傳輸速率，主要是受片外存儲(chǔ)器速度的限制；是受片外存儲(chǔ)器速度的限制；5)5)并行性：并行性：DSPDSP可在每個(gè)周期內(nèi)可以完成多個(gè)操作?？稍诿總€(gè)周期內(nèi)可以完成多個(gè)操作。33 DSP DSP在片上設(shè)置仿真模塊或仿真調(diào)試接口。在片上設(shè)置仿真模塊或仿真調(diào)試接口。TITI在在TMS320TMS320系列芯片上設(shè)置了符合系列芯片上設(shè)置了符合IEEE 1149IEEE 1149標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)的JTAGJTAG標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試接口及相應(yīng)的控制器。接通標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試接口及相應(yīng)的

23、控制器。接通JTAGJTAG接口，就可以在接口，就可以在PCPC上運(yùn)行一個(gè)軟件去控制它，上運(yùn)行一個(gè)軟件去控制它，不但能控制和觀察多微處理器中每一個(gè)處理器的不但能控制和觀察多微處理器中每一個(gè)處理器的運(yùn)行，還可以用這個(gè)接口來(lái)裝入程序。運(yùn)行，還可以用這個(gè)接口來(lái)裝入程序。34DSPDSP舉例舉例 目前國(guó)內(nèi)已廣泛采用目前國(guó)內(nèi)已廣泛采用DSPDSP為核心芯為核心芯片的數(shù)字式保護(hù)裝置。以片的數(shù)字式保護(hù)裝置。以TMS320F206TMS320F206為例介紹：為例介紹：3536(2)(2)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器192k192k1616bitbit可尋址存貯器空間（可尋址存貯器空間（64k64k的的程序，程序，64k64

24、k的數(shù)據(jù)，的數(shù)據(jù)，64k64k的的I/OI/O口空間）。口空間）。(3)(3)指令集指令集有單指令循環(huán)和塊循環(huán)操作；有塊存儲(chǔ)器有單指令循環(huán)和塊循環(huán)操作；有塊存儲(chǔ)器搬移指令，更便于程序和數(shù)據(jù)管理。搬移指令，更便于程序和數(shù)據(jù)管理。(4)(4)標(biāo)準(zhǔn)串行口標(biāo)準(zhǔn)串行口(5)16(5)16個(gè)中斷源個(gè)中斷源(6)(6)速度：?jiǎn)沃芷跒樗俣龋簡(jiǎn)沃芷跒?0ns50ns執(zhí)行時(shí)間。執(zhí)行時(shí)間。37DSP單片機(jī)單片機(jī)數(shù)字式保數(shù)字式保護(hù)硬件系護(hù)硬件系統(tǒng)統(tǒng)3839404142雙口RAMDSP單片機(jī)4344數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)處理單元 當(dāng)單片機(jī)用于實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能時(shí)，首先需要就是存儲(chǔ)器當(dāng)單片機(jī)用于實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能時(shí)，首先需要就是存儲(chǔ)器的擴(kuò)

25、展。單片機(jī)內(nèi)部雖然設(shè)置了一定容量的存儲(chǔ)器，但這的擴(kuò)展。單片機(jī)內(nèi)部雖然設(shè)置了一定容量的存儲(chǔ)器，但這種存儲(chǔ)器一般容量較小，需要從外部進(jìn)行擴(kuò)展，配置外部種存儲(chǔ)器一般容量較小，需要從外部進(jìn)行擴(kuò)展，配置外部存儲(chǔ)器，包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器，包括程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。為了滿足繼電保護(hù)定值設(shè)置的需求，還配置了電可擦為了滿足繼電保護(hù)定值設(shè)置的需求，還配置了電可擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器（除的可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROMEEPROM）存儲(chǔ)定值等。程序常駐）存儲(chǔ)定值等。程序常駐于只讀存儲(chǔ)器（于只讀存儲(chǔ)器（EPROMEPROM）中，計(jì)算過(guò)程和故障數(shù)據(jù)記錄所需）中，計(jì)算過(guò)程和故障數(shù)據(jù)記錄所需要的臨時(shí)存儲(chǔ)是由

26、隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（要的臨時(shí)存儲(chǔ)是由隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（RAMRAM）實(shí)現(xiàn)。）實(shí)現(xiàn)。處理器通過(guò)其數(shù)據(jù)線、地址線、控制線及譯碼器來(lái)與處理器通過(guò)其數(shù)據(jù)線、地址線、控制線及譯碼器來(lái)與存儲(chǔ)器部件進(jìn)行通訊。根據(jù)不同保護(hù)功能的要求，一般還存儲(chǔ)器部件進(jìn)行通訊。根據(jù)不同保護(hù)功能的要求，一般還要擴(kuò)展一些并行口等。要擴(kuò)展一些并行口等。 45一、硬件系統(tǒng)概述一、硬件系統(tǒng)概述二、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)二、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 三、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源第二章第二章 數(shù)字式保護(hù)硬件系統(tǒng)數(shù)字式保護(hù)硬件系統(tǒng)46（1 1）開關(guān)量輸入回路）開關(guān)量輸入回路四、開關(guān)量輸入

27、輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng) 數(shù)字式保護(hù)裝置的開關(guān)量輸入即接點(diǎn)狀態(tài)數(shù)字式保護(hù)裝置的開關(guān)量輸入即接點(diǎn)狀態(tài)（接通或斷開）。（接通或斷開）。 開光量輸入包括斷路器和隔離開關(guān)的輔助接開光量輸入包括斷路器和隔離開關(guān)的輔助接點(diǎn)或跳合閘位置繼電器接點(diǎn)，外部裝置閉鎖接點(diǎn)，點(diǎn)或跳合閘位置繼電器接點(diǎn)，外部裝置閉鎖接點(diǎn)，氣體繼電器接點(diǎn)。還包括某些裝置上壓板位置輸氣體繼電器接點(diǎn)。還包括某些裝置上壓板位置輸入等。入等。 47 當(dāng)外部接點(diǎn)當(dāng)外部接點(diǎn)K1K1接通時(shí)，有電流通過(guò)發(fā)光二接通時(shí)，有電流通過(guò)發(fā)光二極管回路，光敏三極管導(dǎo)通。因此三極管的導(dǎo)極管回路，光敏三極管導(dǎo)通。因此三極管的導(dǎo)通和截止反映了外部接點(diǎn)的狀態(tài)。通和截止

28、反映了外部接點(diǎn)的狀態(tài)。四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)（1 1）開關(guān)量輸入回路）開關(guān)量輸入回路48光電耦合芯片的兩個(gè)隔離光電耦合芯片的兩個(gè)隔離部分間分布電容僅是幾個(gè)部分間分布電容僅是幾個(gè)微微法，大大削弱干擾。微微法，大大削弱干擾。四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)（1 1）開關(guān)量輸入回路）開關(guān)量輸入回路由于一般光電耦合芯片發(fā)光二極管的反向擊穿電壓較低，由于一般光電耦合芯片發(fā)光二極管的反向擊穿電壓較低，為防止開關(guān)量輸入回路電源極性接反時(shí)損壞光電耦合器，為防止開關(guān)量輸入回路電源極性接反時(shí)損壞光電耦合器，圖中二極管圖中二極管V V對(duì)光隔芯片起保護(hù)作用。對(duì)光隔芯片起保護(hù)作用。 4

29、9（2 2）開關(guān)量輸出回路）開關(guān)量輸出回路四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng) 開關(guān)量輸出主要包括保護(hù)的跳閘出口信號(hào)開關(guān)量輸出主要包括保護(hù)的跳閘出口信號(hào)以及本地和中央信號(hào)等。一般都采用并行接口以及本地和中央信號(hào)等。一般都采用并行接口的輸出口來(lái)控制有接點(diǎn)繼電器（干簧或密封小的輸出口來(lái)控制有接點(diǎn)繼電器（干簧或密封小中間繼電器）的方法。中間繼電器）的方法。 但為提高抗干擾能力，最好也經(jīng)過(guò)一級(jí)光但為提高抗干擾能力，最好也經(jīng)過(guò)一級(jí)光電隔離。電隔離。50（2 2）開關(guān)量輸出回路）開關(guān)量輸出回路四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)軟件使并行口的軟件使并行口的PB0PB0輸出輸出“0 0”，P

30、B1PB1輸出輸出“1 1”，便可使與非門，便可使與非門輸出低電平，光敏三極管輸出低電平，光敏三極管導(dǎo)通。繼電器導(dǎo)通。繼電器K K被吸合。被吸合。設(shè)置反相器設(shè)置反相器B B及與非門及與非門H H而不是將發(fā)光二極管直接同并行口相連，一方而不是將發(fā)光二極管直接同并行口相連，一方面是因?yàn)椴⑿锌趲ж?fù)載能力有限，不足以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二級(jí)管，另一方面面是因?yàn)椴⑿锌趲ж?fù)載能力有限，不足以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二級(jí)管，另一方面采用與非門后要滿足兩個(gè)條件才能使采用與非門后要滿足兩個(gè)條件才能使K K動(dòng)作，增加了抗干擾能力。動(dòng)作，增加了抗干擾能力。51（2 2）開關(guān)量輸出回路）開關(guān)量輸出回路四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)

31、圖中的圖中的PB0PB0經(jīng)一反相器，而經(jīng)一反相器，而PB1PB1卻不卻不經(jīng)反相器，這樣可防止拉合直流電經(jīng)反相器，這樣可防止拉合直流電源的過(guò)程中繼電器源的過(guò)程中繼電器K K的短時(shí)誤動(dòng)。的短時(shí)誤動(dòng)。在拉合直流電源過(guò)程中，當(dāng)在拉合直流電源過(guò)程中，當(dāng)5V5V電源處在中間某一臨界電壓值時(shí)，可能電源處在中間某一臨界電壓值時(shí)，可能由于邏輯電路的工作紊亂而造成保護(hù)誤動(dòng)作，特別是保護(hù)裝置的電源由于邏輯電路的工作紊亂而造成保護(hù)誤動(dòng)作，特別是保護(hù)裝置的電源往往接有大量的電容器，所以拉合直流電源時(shí)，無(wú)論是往往接有大量的電容器，所以拉合直流電源時(shí)，無(wú)論是5V5V電源還是驅(qū)電源還是驅(qū)動(dòng)繼電器用的電源動(dòng)繼電器用的電源E E

32、，都可能相當(dāng)緩慢的上升或下降，從而完全可能，都可能相當(dāng)緩慢的上升或下降，從而完全可能來(lái)得及使繼電器來(lái)得及使繼電器K K的接點(diǎn)短時(shí)閉合，采用圖中的接法，兩個(gè)相反的條的接點(diǎn)短時(shí)閉合，采用圖中的接法，兩個(gè)相反的條件的互相制約，防止繼電器的誤動(dòng)作。件的互相制約，防止繼電器的誤動(dòng)作。 52（3 3）打印機(jī)并行接口）打印機(jī)并行接口四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng) 打印機(jī)作為數(shù)字式保護(hù)裝置的輸出設(shè)備，打印機(jī)作為數(shù)字式保護(hù)裝置的輸出設(shè)備，在調(diào)試狀態(tài)下，輸入相應(yīng)的鍵盤命令，數(shù)字式在調(diào)試狀態(tài)下，輸入相應(yīng)的鍵盤命令，數(shù)字式保護(hù)裝置可將執(zhí)行結(jié)果通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)，保護(hù)裝置可將執(zhí)行結(jié)果通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)，以

33、了解裝置是否正常。在運(yùn)行狀態(tài)下，系統(tǒng)發(fā)以了解裝置是否正常。在運(yùn)行狀態(tài)下，系統(tǒng)發(fā)生故障后，可將有關(guān)故障信息，保護(hù)動(dòng)作行為生故障后，可將有關(guān)故障信息，保護(hù)動(dòng)作行為及采樣報(bào)告打印出來(lái)，為分析事故提供依據(jù)。及采樣報(bào)告打印出來(lái)，為分析事故提供依據(jù)。53（3 3）打印機(jī)并行接口）打印機(jī)并行接口四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng) 由于繼電保護(hù)對(duì)可靠性要求特別高，而它由于繼電保護(hù)對(duì)可靠性要求特別高，而它的工作環(huán)境電磁干擾比較嚴(yán)重，打印機(jī)引線可的工作環(huán)境電磁干擾比較嚴(yán)重，打印機(jī)引線可引入干擾，因此，數(shù)字式保護(hù)裝置與打印機(jī)數(shù)引入干擾，因此，數(shù)字式保護(hù)裝置與打印機(jī)數(shù)據(jù)線連接均經(jīng)光電隔離。據(jù)線連接均經(jīng)光電隔

34、離。 對(duì)顯示器和鍵盤的控制，為調(diào)試、整定對(duì)顯示器和鍵盤的控制，為調(diào)試、整定與運(yùn)行提供簡(jiǎn)易的人機(jī)對(duì)話功能。與運(yùn)行提供簡(jiǎn)易的人機(jī)對(duì)話功能。54一、硬件系統(tǒng)概述一、硬件系統(tǒng)概述二、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)二、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 三、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)四、開關(guān)量輸入輸出系統(tǒng)五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源第二章第二章 數(shù)字式保護(hù)硬件系統(tǒng)數(shù)字式保護(hù)硬件系統(tǒng)55在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPUCPU與外部的與外部的基本通信方式有兩種：基本通信方式有兩種：l并行通信并行通信數(shù)據(jù)各位同時(shí)傳送數(shù)據(jù)各位同時(shí)傳送l串行通信一數(shù)據(jù)一位一位順序傳送串行通信一數(shù)據(jù)一位一位順序傳送 五、通信

35、模塊與電源五、通信模塊與電源1. 1. 通信接口通信接口56五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源57 在并行通信中，數(shù)據(jù)有多少位就需要多少根數(shù)據(jù)在并行通信中，數(shù)據(jù)有多少位就需要多少根數(shù)據(jù)傳送線。串行通信只需要一對(duì)數(shù)據(jù)傳送線，故串行傳送線。串行通信只需要一對(duì)數(shù)據(jù)傳送線，故串行通信能節(jié)省傳送線，尤其是當(dāng)數(shù)據(jù)位數(shù)很多和遠(yuǎn)距通信能節(jié)省傳送線，尤其是當(dāng)數(shù)據(jù)位數(shù)很多和遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送時(shí)，這離數(shù)據(jù)傳送時(shí)，這一一優(yōu)點(diǎn)更突出。串行通信的主要優(yōu)點(diǎn)更突出。串行通信的主要缺點(diǎn)是傳送速度比并行通信要慢。缺點(diǎn)是傳送速度比并行通信要慢。 并行通信的硬件連接及數(shù)據(jù)傳送比較簡(jiǎn)單。并行通信的硬件連接及數(shù)據(jù)傳送比較簡(jiǎn)單?；诖型ㄐ?/p>

36、的特點(diǎn)，它常用于保護(hù)與上位機(jī)之基于串行通信的特點(diǎn)，它常用于保護(hù)與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送。間的數(shù)據(jù)傳送。五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源58在串行通信中，有二種基本的通信方式：在串行通信中，有二種基本的通信方式：1 1）異步通信）異步通信異步串行通信規(guī)定了字符數(shù)據(jù)的傳送格式，即異步串行通信規(guī)定了字符數(shù)據(jù)的傳送格式，即每個(gè)數(shù)據(jù)以相同的幀格式傳送。每一幀信息由起始每個(gè)數(shù)據(jù)以相同的幀格式傳送。每一幀信息由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位組成。位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位組成。五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源59la. a. 起始位：在通信線上沒有數(shù)據(jù)傳送時(shí)處于邏輯起始位：在通信線上沒有數(shù)據(jù)傳

37、送時(shí)處于邏輯“ l l”狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個(gè)字符數(shù)據(jù)時(shí)，首先發(fā)出一狀態(tài)。當(dāng)發(fā)送設(shè)備要發(fā)送一個(gè)字符數(shù)據(jù)時(shí)，首先發(fā)出一個(gè)邏輯個(gè)邏輯“0 0”信號(hào)，這個(gè)邏輯低電平就是起始位。起始位信號(hào)，這個(gè)邏輯低電平就是起始位。起始位所起的作用就是表示字符傳送開始。所起的作用就是表示字符傳送開始。lb. b. 數(shù)據(jù)位：當(dāng)接收設(shè)備收到起始位后，緊接著就會(huì)收到數(shù)據(jù)位：當(dāng)接收設(shè)備收到起始位后，緊接著就會(huì)收到數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位的個(gè)數(shù)可以是數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位的個(gè)數(shù)可以是5 5、6 6、7 7或或8 8位的數(shù)據(jù)。在位的數(shù)據(jù)。在字符數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，數(shù)據(jù)位從最小有效位（最低位）字符數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，數(shù)據(jù)位從最小有效位（最低位）開始傳送

38、。開始傳送。lc. c. 奇偶校驗(yàn)位：數(shù)據(jù)位發(fā)送完之后，可以發(fā)送奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)位：數(shù)據(jù)位發(fā)送完之后，可以發(fā)送奇偶校驗(yàn)位。位。ld. d. 停止位：在奇偶位或數(shù)據(jù)位（當(dāng)無(wú)奇偶校驗(yàn)時(shí)）之后停止位：在奇偶位或數(shù)據(jù)位（當(dāng)無(wú)奇偶校驗(yàn)時(shí)）之后發(fā)送的是停止位?？梢允前l(fā)送的是停止位?？梢允? 1位或位或2 2位。停止位是一個(gè)字符位。停止位是一個(gè)字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志。數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志。五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源602) 2) 同步通信同步通信 在異步通信中，每一個(gè)字符要用起始位和停止位作為字符在異步通信中，每一個(gè)字符要用起始位和停止位作為字符開始和結(jié)束的標(biāo)志，以致占用了時(shí)間。所以在數(shù)據(jù)塊傳送時(shí)，開始和結(jié)

39、束的標(biāo)志，以致占用了時(shí)間。所以在數(shù)據(jù)塊傳送時(shí)，為了提高通信速度，常去掉這些標(biāo)志，而采用同步傳送。同為了提高通信速度，常去掉這些標(biāo)志，而采用同步傳送。同步通信不像異步通信那樣，靠起始位在每個(gè)字符數(shù)據(jù)開始時(shí)步通信不像異步通信那樣，靠起始位在每個(gè)字符數(shù)據(jù)開始時(shí)使發(fā)送和接收同步，而是通過(guò)同步字符在每個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送開使發(fā)送和接收同步，而是通過(guò)同步字符在每個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送開始時(shí)使收發(fā)雙方同步。始時(shí)使收發(fā)雙方同步。 五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源61同步通信的特點(diǎn)是：同步通信的特點(diǎn)是：l a a以同步字符作為傳送的開始，從而以同步字符作為傳送的開始，從而使收發(fā)雙方取得同步；使收發(fā)雙方取得同步；l b b每位

40、占用的時(shí)間都相等；每位占用的時(shí)間都相等；l c c字符數(shù)據(jù)之間不允許有空隙，當(dāng)線字符數(shù)據(jù)之間不允許有空隙，當(dāng)線路空閑或沒有字符可發(fā)時(shí)，發(fā)送同步字符。路空閑或沒有字符可發(fā)時(shí)，發(fā)送同步字符。五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源62 同步字符可由用戶選擇一個(gè)或二個(gè)特殊同步字符可由用戶選擇一個(gè)或二個(gè)特殊的的8 8位二進(jìn)制碼作為同步字符。與異步通信位二進(jìn)制碼作為同步字符。與異步通信收收/ /發(fā)雙方必須使用相同的字符格式一樣，發(fā)雙方必須使用相同的字符格式一樣，同步通信的收發(fā)雙方必須使用相同的同步同步通信的收發(fā)雙方必須使用相同的同步字符。字符。 異步通信常用于傳輸信息量不太大、傳異步通信常用于傳輸信息量不太

41、大、傳輸速度比較低的場(chǎng)合。在信息量很大，傳輸輸速度比較低的場(chǎng)合。在信息量很大，傳輸速度要求較高的場(chǎng)合，常采用同步通信。速度要求較高的場(chǎng)合，常采用同步通信。五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源63 波特率（波特率（Baud rateBaud rate）通信線上的字符數(shù)據(jù)是按位傳送的，每一位通信線上的字符數(shù)據(jù)是按位傳送的，每一位寬度（位信號(hào)持續(xù)時(shí)間）由數(shù)據(jù)傳送速率確定。寬度（位信號(hào)持續(xù)時(shí)間）由數(shù)據(jù)傳送速率確定。波特率即是對(duì)數(shù)據(jù)傳送速率的規(guī)定：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)波特率即是對(duì)數(shù)據(jù)傳送速率的規(guī)定：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)傳送的信息量，以每秒傳送的位（傳送的信息量，以每秒傳送的位（BitBit）表示，）表示，單位為波特。單位為

42、波特。 l l波特波特=1=1位秒（位秒（1bps1bps） 例如：電傳打字機(jī)最快傳送速率為例如：電傳打字機(jī)最快傳送速率為1010字符秒，字符秒，每個(gè)字符每個(gè)字符1111位，則波特率為：位，則波特率為： 1111位位1010字符秒字符秒=110=110位秒位秒=110=110波特波特五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源64在異步串行通信中，接收設(shè)備和發(fā)送設(shè)備在異步串行通信中，接收設(shè)備和發(fā)送設(shè)備保持相同的傳送波特率，并使每個(gè)字符數(shù)據(jù)保持相同的傳送波特率，并使每個(gè)字符數(shù)據(jù)的起始位與發(fā)送設(shè)備保持同步。起始位、數(shù)的起始位與發(fā)送設(shè)備保持同步。起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶位和停止位的約定，在同一次傳據(jù)位、奇偶位和

43、停止位的約定，在同一次傳送過(guò)程中必須保持一致，這樣才能成功地傳送過(guò)程中必須保持一致，這樣才能成功地傳送數(shù)據(jù)。送數(shù)據(jù)。 實(shí)現(xiàn)串行通信方式的硬件電路稱為串行通實(shí)現(xiàn)串行通信方式的硬件電路稱為串行通信接口電路芯片。串行通訊接口電路至少包信接口電路芯片。串行通訊接口電路至少包括一個(gè)接收器和一個(gè)發(fā)送器。括一個(gè)接收器和一個(gè)發(fā)送器。五、通信模塊與電源五、通信模塊與電源65從本質(zhì)上講，所有的串行接口電路都是以并從本質(zhì)上講，所有的串行接口電路都是以并行數(shù)據(jù)形式與行數(shù)據(jù)形式與CPUCPU接口，而以串行數(shù)據(jù)形式與外部接口，而以串行數(shù)據(jù)形式與外部邏輯接口，它們的基本功能是從外部設(shè)備接收串邏輯接口，它們的基本功能是從外部設(shè)備接收串行數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)后傳送給行數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)后傳送給CPUCPU，或者從，或者從CPUCPU接收并行數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)變成串行數(shù)據(jù)后輸出給外部接收并行數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)變成串行數(shù)據(jù)后輸出給外部設(shè)備。過(guò)程為：數(shù)據(jù)的設(shè)備。過(guò)程為：數(shù)據(jù)的CPU CPU 輸出