【摘要】本文主要簡單的介紹了精簡指令集計算機的基本內容，對精簡指令集計算機的優(yōu)勢進行分析。通過對精簡指令集計算機的結構特點，來探索基于精簡指令集計算機多串口網(wǎng)口通信的結構和裝置，以建立健全的以精簡指令集計算機為基礎的多串口網(wǎng)口通信體系構建。據(jù)此，有利于進一步的開發(fā)和研究這一通信體系，使其能在電力系統(tǒng)二次設備的計算機監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮重要的作用，提高基于精簡指令集計算機多串口網(wǎng)口通信工程的有效性。

【關鍵詞】精簡指令集;多串口網(wǎng)口;通信體系;有效策略

Abstract：This paper simply introduces the Reduced Instruction Set Computer basic content，the advantage of reduced instruction set computer for analysis.Through the reduced instruction set computer structural features，to explore the structure-based streamline multiple serial port communication network and device instruction set computer to establish a sound to reduced instruction set computer-based multi-port serial communication network system construction.Accordingly，there is conducive to further development and research in this communication system，so that it can play an important role in the computer monitoring system of secondary power system equipment，and improve the effectiveness of multi-set computer serial port communication network project based on Reduced Instruction.

Key word：Reduced Instruction Set;Multiport Serial Ethernet port;communication system;effective strategy

二十一世紀是一個科技時代，社會朝著信息化的方向進一步發(fā)展，科學技術日新月異，尤其是計算機網(wǎng)絡信息技術，其已經(jīng)成為社會生產(chǎn)和生活中必不可少的重要組成部分。在社會各領域中，計算機技術都受到追捧、頗受歡迎，在各個行業(yè)中都被廣泛的應用，占有重要的地位。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國對科學技術的投入逐漸加大，越來越多的新技術都開始推廣和應用，改變了我國的生產(chǎn)方式，為人們的生活和工作帶來了便利。在這種大環(huán)境下，我國電力二次系統(tǒng)也積極的響應社會的號召，順應時代的發(fā)展趨勢，充分利用計算機技術來進行監(jiān)控和管理。電力二次設備所采用的監(jiān)控系統(tǒng)是分層分布式，其使用的設備大部分都是現(xiàn)地控制型，所分析出的數(shù)據(jù)需要通過各種方法與計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行通信。過去的現(xiàn)地通信方式已無法滿足新時期下電力二次系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信工作，為提高電力二次系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的安全性和完整性，其必須創(chuàng)新通信體系，改進通信管理裝置。

1.精簡指令集計算機的基本概念

精簡指令集計算機是一種微處理器，其所處理的指令類型比較少，所針對的是一些常用的計算機指令，通常用于專機中。精簡指令集計算機的運行速度很快，在執(zhí)行和操作上效率很高。比起復雜指令運算集來說，其指令系統(tǒng)地操作較為簡單，而且其所執(zhí)行的一些較為復雜的指令，也是通過一些簡單的指令組合而成。精簡指令集計算機充分利用了流水線技術，避免了CPU空周期的浪費，可以同時發(fā)出多項指令。其能有效的促進CPU的運行速度，降低CPI的值。隨著時代的進步、社會的發(fā)展，精簡指令集計算機的發(fā)展前景十分好，其處理其具有并行性，能夠擴展計算機的功能性，在數(shù)據(jù)的處理上具有高效性，被應用于各大中高檔服務器中。另外，其所采用的芯片，屬于低功耗，鮮少發(fā)生故障，在運行中較為穩(wěn)定，是當下最先進的芯片?；诰喼噶罴嬎銠C的多串口網(wǎng)口通信體系，充分利用了精簡指令集計算機的作用。基于精簡指令集計算機的多串口網(wǎng)口通信體系，提高了通信的效率，具有安全性和可編程性，操作更為便捷，所采用的配置方式更為靈活。這種通信體系已被廣泛應用，能帶來多樣化的數(shù)據(jù)傳輸，具有重要的意義。

2.精簡指令集計算機的優(yōu)點和結構特征

精簡指令集計算機具有以下優(yōu)點：從指令系統(tǒng)上來說，由于精簡指令集計算機主要是針對于一些經(jīng)常使用的指令，因而此類指令在應用的時候效率十分高，操作十分簡單;從存儲器方面來說，精簡指令集計算機的存儲器容易控制;從設計周期方面來說，精簡指令集計算機所消耗的設計時間并不需要太長，能有效的結合新技術使用。正是如此，使得以精簡指令集計算機為基礎的多串口網(wǎng)口通信體系，在處理數(shù)據(jù)的時候速度十分快，數(shù)據(jù)傳輸具有可靠性。

精簡指令集計算機在結構上有這些特征：第一，精簡指令集計算既是一種單周期指令，其避免了因為指令周期數(shù)不同而造成的運行問題，所采用的是流水線操作，從而提高了數(shù)據(jù)的處理效率，加快了指令的執(zhí)行速度;第二，精簡指令集計算機所使用的指令格式較為固定，比較簡單，尋址方式也有所減少，從而減少了譯碼的時間，為運行的穩(wěn)定性提供了保障;第三，精簡指令集計算機中有許多寄存器，利用寄存器來執(zhí)行指令，簡化了指令系統(tǒng)地操作方式，促進了指令執(zhí)行速度的提高。正是由于其具有這些結構特征，使得基于精簡指令集計算機的所串口網(wǎng)口通信體系的結構比較簡單，此通信體系的系統(tǒng)在操作上較為簡易，提高了數(shù)據(jù)傳輸和處理的效率，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

3.基于精簡指令集計算機多串口網(wǎng)口通信結構和裝置分析

3.1 基于精簡指令集計算機多串口網(wǎng)口通信結構分析

從硬件結構上來說，這種通信體系中最為關鍵的部分是其所采用的控制器和串口控制芯片，其所使用的控制器以精簡指令集計算機為基礎，串口控制芯片則基于PCI總線。另外，這個通信裝置的每個傳輸通道在收發(fā)電路上都有其獨立性。因而，我們說其在運行的過程中具有穩(wěn)定性，在安全方面具有其優(yōu)勢。在串口通信方面，此裝置所使用的發(fā)送器和接收器，都具有低功耗的特點，利用可儲存能量的電池來進行電能的功用?；诰喼噶罴嬎銠C多串口網(wǎng)口通信裝置改良了接收器和發(fā)送器，使得接收器在運行的過程中的能有效的解決噪聲抑制的問題，提高了發(fā)送器的傳輸速度和轉換速度，并且在數(shù)據(jù)輸出和輸入的過程中都能進行防護，維護了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。除此之外，此通信裝置使用了工業(yè)以太網(wǎng)通訊技術，促進了自動化的形成，其可在ISA總線上使用CAN控制器，從而利用CAN總線來進行通信。

從軟件結構上來說，這種通信裝置的界面環(huán)境十分好，用戶在操作的過程中只需要將上位機進行組態(tài)，然后將其下載與通信裝置中即可。當通信裝置在運行之后，便能建立健全的內存數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)進行內存空間的分配。內存數(shù)據(jù)庫需要由與之相配套的服務程序來管理，而其操作則由通過API來實施?；诰喼噶罴嬎銠C多串口網(wǎng)口通信結構的組態(tài)比較多，例如模擬量輸入、輸出和開關量輸出等。在電力二次系統(tǒng)中應用這一通信體系，能滿足電力二次系統(tǒng)中各種保護、測量、控制裝置輸送數(shù)據(jù)的要求，可促進電力系統(tǒng)裝置輸送數(shù)據(jù)效率的提高。除此之外，此通信體系所使用的是嵌入式LINUX系統(tǒng)，這一系統(tǒng)在運行的過程中實時性很高，十分安全可靠，比較穩(wěn)定。因而在通信體系中以這種新型的嵌入式系統(tǒng)為平臺，能夠使其進行多項任務的共同執(zhí)行。采用嵌入式LINUX操作系統(tǒng)，能夠擴展通信驅動程序。其可以不同數(shù)據(jù)類型為依據(jù)，結合數(shù)據(jù)點的數(shù)量，來為數(shù)據(jù)劃分內存空間。在建立內存數(shù)據(jù)庫之后，則可以利用bootman程序來讀取上機位組態(tài)信息，啟動CAN網(wǎng)通信驅動。在傳輸數(shù)據(jù)信息的時候，如果有新的數(shù)據(jù)則會在第一時間傳輸于PLC中。

3.2 基于精簡指令集計算機多串口網(wǎng)口通信裝置分析

基于精簡指令集計算機的多串口網(wǎng)口通信裝置，在通信數(shù)據(jù)的管理方面比起傳統(tǒng)的通信方式功能更為齊全和強大，而且其還促進了工程調試效率的提高。這種通信體系設定了IP地址啟動，能夠有效地避免因改變網(wǎng)址參數(shù)而導致連接網(wǎng)絡失敗，便于后期維護工作的開展。通信裝置可以將其所采用的嵌入式LINUX操作系統(tǒng)和配套服務程序，記錄于Flash ROM之中。如此一來，當程序發(fā)生錯誤的時候，可以直接通過恢復出廠值來還原系統(tǒng)，以減少通信裝置的維修成本費用，簡化了系統(tǒng)的調試工作。在進行版本升級的時候，可以通過燒錄于Flash ROM中的系統(tǒng)最小鏡像，來恢復系統(tǒng)的初始狀態(tài)，有利于維護程序版本。

4.結束語

基于精簡指令集計算機的多串口網(wǎng)口通信體系，是一種新型的通信管理方式，與傳統(tǒng)的通信管理模式相比，其能發(fā)揮出更好的效果。這一通信體系常常被應用于工業(yè)發(fā)展中，具有重要的作用。其所采取的通信處理器是一種高度集成的設備，能與多個智能設備傳輸數(shù)據(jù)，并且還具備轉換功能。這種以精簡指令集計算機為基礎的通信體系，完全利用了精簡指令集的功能性和有點，將其應用于計算機監(jiān)控系統(tǒng)中的通信環(huán)節(jié)中，能確保數(shù)據(jù)通信的質量，為使用者提供更為正確和完整的數(shù)據(jù)信息，并能根據(jù)這些數(shù)據(jù)來進行科學的分析。

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作者簡介：李少卿（1977—），女，江蘇蘇州人，工學碩士，南京南瑞繼保電氣有限公司工程師，研究方向：電力系統(tǒng)自動化。