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        電力終端平臺軟件自適應(yīng)的解決方案研究

        2020-06-29 07:21:29王亞超
        機(jī)電信息 2020年12期

        摘要:電力采集系統(tǒng)的終端產(chǎn)品在現(xiàn)場使用過程中會出現(xiàn)很多無法避免的問題,或者客戶會提出新的需求,這些均需要從軟件方面進(jìn)行維護(hù)。以電力采集終端中的集中器為例,開發(fā)過程中SP4、SP5兩個平臺軟件不能通用,后期維護(hù)工作非常巨大?,F(xiàn)通過硬件識別,對目前集中器使用芯片引腳進(jìn)行分析,并通過調(diào)整軟件結(jié)構(gòu),實現(xiàn)軟件通用的目的。

        關(guān)鍵詞:電力采集終端;硬件識別;軟件通用

        0? ? 引言

        在實際開發(fā)過程中,因電力采集終端的SP4、SP5平臺硬件存在差異,因此需先對其硬件接口進(jìn)行分析,梳理出不同平臺硬件接口的差異點和不同點,在此基礎(chǔ)上調(diào)整軟件平臺,初始化加入平臺識別,調(diào)用不同的配置以達(dá)到軟件通用的目的。

        1? ? 硬件分析

        1.1? ? 基本原理

        根據(jù)RM0090(Reference manual),在STM32的GPIO輸入模式下,空腳懸空狀態(tài)下讀取輸入寄存器,可得到“不確定、1、0”三種結(jié)果。在輸出模式下,空腳配置在推挽(push-pull)模式,輸出等于輸入。故利用空腳特性和非空引腳固有狀態(tài)作為軟件識別點。

        1.2? ? 引腳分析

        利用兩個平臺引腳配置的差異,軟件在程序啟動時進(jìn)行有效識別,從而得到平臺區(qū)分,并以此為基礎(chǔ)調(diào)整軟件設(shè)計,最終達(dá)到軟件通用的目的。SP4、SP5引腳差異如表1所示。

        2? ? 識別點驗證

        2.1? ? A識別點

        條件:引腳5(PE6)、引腳142(PE1)、引腳141(PE0),SP4均懸空,SP5作為第二路485功能。

        方法:通過對485芯片RE/DE引腳的控制,使RD處于高阻態(tài),讀取USART2_RX對應(yīng)GPIO的狀態(tài)值,讀取USART2_TX對應(yīng)GPIO的狀態(tài)值。

        過程:RE輸出低電平,輸入下拉讀RX引腳,輸入上拉讀RX引腳,輸入下拉讀TX引腳,輸入上拉讀TX引腳。在PE6輸出低電平前置條件下,輸出結(jié)果如表2所示。

        由表2可知,SP5最后統(tǒng)計結(jié)果為1111,SP4結(jié)果為0101。

        2.2? ? C識別點

        條件:引腳40(PA4)、引腳56(PG0),SP4均懸空,SP5作為esam電源控制和片選引腳。

        方法:SP5在esam電源打開和關(guān)閉情況下,讀取片選引腳狀態(tài)值。

        過程:打開esam電源,輸入下拉模式讀取CS引腳,輸入上拉模式讀取CS引腳,關(guān)閉esam電源,輸入下拉模式讀取CS引腳,輸入上拉模式讀取CS引腳。以PA4輸出高電平為前置條件,打開esam電源,輸出結(jié)果如表3所示。

        由表3可知,SP5平臺硬件引腳輸出結(jié)果為1100,SP4結(jié)果為0101。

        2.3? ? 軟件防抖

        打開關(guān)閉esam電源,需要等待電平穩(wěn)定,對應(yīng)軟件延時。電源曲線如圖1所示。

        延時函數(shù)使時間計算:MCU主頻f=220 MHz;一個機(jī)器周期為 s。執(zhí)行120 000次,耗時為t=(d×5×1 000)=5 ms。

        3? ? 軟件結(jié)構(gòu)調(diào)整

        (1)初始化加入平臺識別:提供全局接口,定義枚舉SP4/SP5/SPX,通過調(diào)用bspClkIsSPX()得到平臺識別結(jié)果;

        (2)SP4和SP5的BSP合并,定義新的BSP類型:DJZQ_X_0_1;

        (3)引腳功能差異、存儲差異處理:引腳配置差異,定義兩套配置,通過識別結(jié)果,在初始化時調(diào)用不同的配置。EEPROM均衡同時適用于FRAM。

        4? ? 結(jié)語

        本文以集中器為例,對SP4和SP5平臺硬件引腳接口進(jìn)行分析,依據(jù)RM0090,兩個平臺硬件MCU引腳配置存在差異,利用空腳特性和非空引腳固有狀態(tài)作為軟件識別點,從而得到平臺區(qū)分,通過初始化識別平臺及BSP合并實現(xiàn)軟件優(yōu)化調(diào)整,達(dá)到軟件平臺通用的目的。另外,其他電力采集終端如配變、專變終端等SP4和SP5平臺,也可借鑒此方案。電力采集終端產(chǎn)品迭代非常頻繁,后續(xù)SP6平臺設(shè)計,可提供單獨(dú)的引腳配置,方便軟件直接識別,對象包括集中器、配變、終端以及open方案系列產(chǎn)品。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1] 黃曉晴,王緯國,梁岳,等.自動測試系統(tǒng)軟件技術(shù)通用性研究綜述[J].測控技術(shù),2013,32(10):1-4.

        [2] 耿誼靜.軟件接口自動化測試技術(shù)研究[J].數(shù)碼世界,2019(2):56.

        收稿日期:2020-03-23

        作者簡介:王亞超(1993-),男,山東菏澤人,助理工程師,研究方向:無線通信。

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