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基于aCoral的继电保护监测平台软件系统框架的设计与实现

发布时间:2018-04-06 05:09

  本文选题:继电保护监测平台 切入点:软件系统框架 出处:《电子科技大学》2012年硕士论文


【摘要】:随着社会的进步,电力行业的不断发展,电力系统监测平台的实时性与稳定运行对社会与经济的影响越来越大,这就对继电保护监测平台系统的性能与稳定性提出了更高的要求。而当今传统的继电保护监测平台软件系统框架是基于非对称式的双CPU平台,,在这种框架当中,系统运行的方式是在一个DSP核心处理数据,另外一个ARM核心进行故障判断与通信,这种架构的缺陷在于单核串行处理数据模式会成为提高该系统数据处理速度的瓶颈,同时由于核间通信的非对称性,也将对系统的处理性能造成一定的影响,这就导致传统的继电保护监测平台软件系统框架已经无法满足系统当中越来越高的实时性要求。因此针对这种传统软件系统框架上的缺陷,我们只能通过设计并实现基于对称式双DSP平台的软件系统框架来完善。 为了达到在对称式双DSP平台上设计并实现监测平台软件系统框架的目的,本文选取ADI公司具有对称式双DSP核心的ADSP-BF561处理器作为开发平台,并在该平台上设计实现新的软件系统框架,本文提出了软硬件一体化设计、任务级流水线并行处理数据的设计思想,在利用自主研发的嵌入式实时多核操作系统aCoral以及具有对称式双DSP核心的ADSP-BF561硬件平台基础之上,首先实现嵌入式多核操作系统aCoral在ADSP-BF561平台上的移植,然后设计并实现针对具体应用的系统调度与通信机制以及任务级流水线并行处理的调度框架,从而设计出一种新型的继电保护监测平台的软件系统框架,并着重对其中涉及到操作系统多核机制的功能进行了具体实现。通过测试证明,该系统框架在具体应用当中有着更加优良的性能,同时由于新型系统框架基于对称式双DSP核心硬件平台以及嵌入式实时多核操作系统aCoral的特点,也就使得该系统框架能够在日渐成熟的数字信号处理并行算法领域有着更加广阔的应用前景。
[Abstract]:With the progress of the society and the continuous development of the electric power industry, the real-time and stable operation of the power system monitoring platform has more and more influence on the society and economy.This puts forward higher requirements for the performance and stability of relay protection monitoring platform system.Nowadays, the traditional software framework of relay protection monitoring platform is based on asymmetric dual CPU platform. In this framework, the system operates in one DSP core to process data, and another ARM core performs fault judgment and communication.The disadvantage of this architecture is that the single-core serial processing data mode will become the bottleneck to improve the data processing speed of the system. At the same time, because of the asymmetry of inter-core communication, it will also affect the processing performance of the system.This leads to the traditional relay protection monitoring platform software system framework has been unable to meet the increasing real-time requirements in the system.Therefore, we can only design and implement the software system framework based on symmetric dual DSP platform to solve the defects of the traditional software system framework.In order to achieve the purpose of designing and implementing the monitoring platform software system framework on symmetrical double DSP platform, this paper selects the ADSP-BF561 processor of ADI company with symmetrical double DSP core as the development platform.A new software system framework is designed and implemented on the platform. In this paper, the integrated design of hardware and software and the design idea of task level pipeline parallel data processing are put forward.On the basis of the self-developed embedded real-time multi-core operating system (aCoral) and the ADSP-BF561 hardware platform with symmetrical dual-core DSP, the transplant of the embedded multi-core operating system aCoral on the ADSP-BF561 platform is realized at first.Then we design and implement the system scheduling and communication mechanism for specific applications and the scheduling framework of task-level pipeline parallel processing, so as to design a new software system framework of relay protection monitoring platform.The function of the multi-core mechanism of the operating system is implemented in detail.The test results show that the system framework has better performance in practical application. At the same time, the new system framework is based on symmetrical dual DSP core hardware platform and embedded real-time multi-core operating system aCoral.Therefore, the system framework has a wider application prospect in the field of digital signal processing parallel algorithm.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM77;TP368.12

【参考文献】

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本文编号:1718090

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