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集中器与主站通信协议的设计与实现

发布时间:2016-10-18 16:51

  本文关键词:网络控制系统的控制器与通信协议的研究与设计,由笔耕文化传播整理发布。


《西安科技大学》 2010年

集中器与主站通信协议的设计与实现

赵金龙  

【摘要】: 目前在低压电力用户集中抄表系统建设中,主站和集中器之间的数据通信协议并无相应国家和行业标准可循,导致系统集成、设备更换难度和费用加大,给供电公司的抄表管理工作带来不便。有必要研究制定统一的集中器上行通信协议。 本文研究国内湖北、湖南两省的集中器上行通信协议,并参与其协议解析的编写,探索设计出一套融合湖北、湖南优点的集中器上行通信协议。新设计的集中器上行通信协议增加远程升级的协议模块,并加强数据传输可靠性和降低协议二义性。硬件平台采用ARM7系列32位嵌入式芯片LPC2214为主控芯片,片外扩展三种存储器和对上通讯方式。软件平台移植实时操作系统μC/OS-II,实现实时操作系统的多任务功能,提高系统的实时性、可靠性和稳定性。在ADS1.2开发环境中,采用面向对象和面向过程综合的编程方法,使系统可以并存多种集中器上行通信协议,且能够灵活切换。利用ASM、C、C++多种语言混合编程方式实现系统功能,使系统具有较高的健壮性和可扩展性。 目前,本协议已经投入到湖北省荆门市,结果表明,协议运行稳定可靠,且现场维护工作减少,抄表率达到99%,达到协议预期的设计目标和要求,对用电管理和供电质量起到积极作用。

【关键词】:
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM764
【目录】:

  • 摘要2-3
  • ABSTRACT3-7
  • 1 绪论7-12
  • 1.1 研究现状7-9
  • 1.1.1 集中抄表上行协议现状7-8
  • 1.1.2 嵌入式技术现状8-9
  • 1.2 选题依据与研究意义9
  • 1.3 课题的主要研究内容及成果特色9-10
  • 1.3.1 主要研究内容9-10
  • 1.3.2 成果特色10
  • 1.4 论文结构安排10-12
  • 2 系统功能和开发方案介绍12-21
  • 2.1 系统功能和层次架构12-13
  • 2.2 集中器主控芯片13-15
  • 2.2.1 ARM7 芯片介绍13-14
  • 2.2.2 LPC2214 适合集中器的应用14-15
  • 2.3 存储芯片15-16
  • 2.3.1 Flash 39VF6401B15
  • 2.3.2 铁电存储器FM18L0815
  • 2.3.3 SRAM IS61LV25616AL15-16
  • 2.4 实时操作系统 μC/OS-II16-18
  • 2.4.1 实时操作系统及选择16-17
  • 2.4.2 μC/OS-II 的应用17
  • 2.4.3 μC/OS-II 的调度机制17-18
  • 2.5 开发环境ADS 开发套件简介18-20
  • 2.5.1 CodeWarrior IDE 简介19
  • 2.5.2 AXD 调试器简介19
  • 2.5.3 混合编程方式19-20
  • 2.6 本章小结20-21
  • 3 通信规约结构21-23
  • 3.1 相关术语21
  • 3.2 适用范围21
  • 3.3 规约结构21-22
  • 3.4 本章小结22-23
  • 4 集中器与主站通信协议23-38
  • 4.1 通信协议23-34
  • 4.1.1 帧格式23-28
  • 4.1.2 类型标识28-30
  • 4.1.3 信息体格式30-33
  • 4.1.4 注意事项33-34
  • 4.2 远程升级34-36
  • 4.3 本通信协议的优缺点36-37
  • 4.4 本章小结37-38
  • 5 系统软件设计与实现38-53
  • 5.1 实时操作系统的移植和任务分配38-44
  • 5.1.1 μC/OS-II 的移植条件38-39
  • 5.1.2 μC/OS-II 的移植39-40
  • 5.1.3 用户任务分配40-43
  • 5.1.4 系统运行43-44
  • 5.2 数据管理44-47
  • 5.2.1 分治法存储管理44-45
  • 5.2.2 数据存储管理45-47
  • 5.3 集中器上行通信协议解析47-52
  • 5.3.1 协议解析框架47-49
  • 5.3.2 远程升级模块49-51
  • 5.3.3 面向对象实现通信协议51-52
  • 5.4 本章小结52-53
  • 6 结论与展望53-55
  • 6.1 结论53
  • 6.2 展望53-55
  • 致谢55-56
  • 参考文献56-58
  • 附录58-62
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