一种装置功能模块自我描述系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种装置功能模块自我描述系统，包括用于完成整个系统的程序运作，对外采集开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出信号，对内完成统一接口的数据交换的ARM模块、用于完成对内通讯处理的FPGA模块、用于把TTL数据电平转成低压差分信号，且用于完成内部通讯的MLVDS模块，所述ARM模块连接有IO总线和模拟通道，且IO总线和模拟通道均连接对外接口，所述ARM模块通过IO总线连接对外接口用于完成开关量信号的采集，且ARM模块通过模拟通道连接对外接口用于完成模拟量信号的采集。本发明专利技术运行自我描述功能程序，达到了统一插件种类、减少插件种类数量、增强插件通用性的目的，且降低了开发成本，降低了生产维护成本。

Device function module self description system

The invention discloses a device for self description of system function modules, including operation procedures for the completion of the entire system, foreign acquisition switch input and switch output, analog input and analog output signal, complete the unified interface module, ARM data exchange for the completion of the FPGA module, communication processing for TTL level of data into low voltage differential signal pair, and used MLVDS module to complete the internal communication, the ARM module is connected with the IO bus and IO bus and analog channels, and analog channels are connected to the external interface, the ARM module through the IO bus connection interface for complete switch signal acquisition, and ARM through the simulation of channel connection interface module for complete analog signal acquisition. The invention runs the self description function program, achieves the purposes of unifying the plug-in type, reducing the type and quantity of the plug-in and enhancing the versatility of the plug-in, and reduces the development cost and reduces the production maintenance cost.

【技术实现步骤摘要】
一种装置功能模块自我描述系统
本专利技术涉及通讯系统
，尤其涉及一种装置功能模块自我描述系统。
技术介绍
在电力系统，自动控制系统中，针对不同的一次设备需要设计开发不同的二次设备或对应的监控保护设备对其进监测，保护，控制等等；目前方法是针对不同的一次设备进行针对性的开发对应装置，开发的装置会根据不同的输入输出量进行开发不同的插件，然后把插件转换后的模拟信号再通过背板引入CPU板或对应控制板，CPU板或控制板完成对应的运算，而后进行模拟量输出控制；其中装置中的插件只能适用于这个特点的装置；随着装置产品开发的增加，插件的种类和数量会越来越多，而且各个插件的通用性很差，不仅使得开发成本增加，同时生产维护成本也增加很多。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种装置功能模块自我描述系统用于统一插件种类，减少插件种类数量，统一对内接口，增强插件的通用性。本专利技术提出的一种装置功能模块自我描述系统，包括用于完成整个系统的程序运作，对外采集开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出信号，对内完成统一接口的数据交换的ARM模块、用于完成对内通讯处理的FPGA模块、用于把TTL数据电平转成低压差分信号，且用于完成内部通讯的MLVDS模块，所述ARM模块连接有IO总线和模拟通道，且IO总线和模拟通道均连接对外接口，所述ARM模块通过IO总线连接对外接口用于完成开关量信号的采集，且ARM模块通过模拟通道连接对外接口用于完成模拟量信号的采集，所述ARM模块连接复用总线，且ARM模块和FPGA模块通过复用总线进行数据交换，FPGA模块连接MLVDS模块进行数据收发，所述MLVDS模块连接MLVDS接口，且MLVDS模块通过MLVDS接口连接主控板，所述FPGA模块包括高速串行通讯电路、用于完成拼帧解析工作的FIFO单元和用于进行实时数据交换的实时寄存器，所述高速串行通讯电路分别与FIFO单元和实时寄存器连接，且高速串行通讯电路包括用于完成对实时要求高的信号传输的实时交换区和用于完成对实时要求低的信号传输的非实时交换区。优选地，所述ARM模块选用STM32F407VET6处理器或STM32F103VET6处理器。优选地，所述FPGA模块选用10M02DCV36I7G处理器。优选地，所述MLVDS模块选用ADN4695E芯片。优选地，所述实时交换区与实时寄存器进行实时数据交换，FPGA模块的实时寄存器与主控板的实时寄存器通过MLVDS模块进行实时数据交换，从而实现对内的数据输入输出，非实时交换区通过MLVDS模块传输实时数据的间隙完成数据传输，非实时交换区的非实时数据传输至主控板和FIFO单元，主控板和FIFO单元完成拼帧解析工作。本专利技术中，所述一种装置功能模块自我描述系统通过ARM模块能够完成整个系统的程序运作，对外采集开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出信号，对内完成统一接口的数据交换，通过FPGA模块能够完成对内通讯处理，通过MLVDS模块能够把TTL数据电平转成低压差分信号，且能够完成内部通讯的MLVDS模块，本专利技术运行自我描述功能程序，达到了统一插件种类、减少插件种类数量、增强插件通用性的目的，且降低了开发成本，降低了生产维护成本。附图说明图1为本专利技术提出的一种装置功能模块自我描述系统的工作原理图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。实施例参照图1，本实施例提出了一种装置功能模块自我描述系统，包括用于完成整个系统的程序运作，对外采集开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出信号，对内完成统一接口的数据交换的ARM模块、用于完成对内通讯处理的FPGA模块、用于把TTL数据电平转成低压差分信号，且用于完成内部通讯的MLVDS模块，ARM模块连接有IO总线和模拟通道，且IO总线和模拟通道均连接对外接口，ARM模块通过IO总线连接对外接口用于完成开关量信号的采集，且ARM模块通过模拟通道连接对外接口用于完成模拟量信号的采集，ARM模块连接复用总线，且ARM模块和FPGA模块通过复用总线进行数据交换，FPGA模块连接MLVDS模块进行数据收发，MLVDS模块连接MLVDS接口，且MLVDS模块通过MLVDS接口连接主控板，FPGA模块包括高速串行通讯电路、用于完成拼帧解析工作的FIFO单元和用于进行实时数据交换的实时寄存器，高速串行通讯电路分别与FIFO单元和实时寄存器连接，且高速串行通讯电路包括用于完成对实时要求高的信号传输的实时交换区和用于完成对实时要求低的信号传输的非实时交换区，一种装置功能模块自我描述系统通过ARM模块能够完成整个系统的程序运作，对外采集开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出信号，对内完成统一接口的数据交换，通过FPGA模块能够完成对内通讯处理，通过MLVDS模块能够把TTL数据电平转成低压差分信号，且能够完成内部通讯的MLVDS模块，本专利技术运行自我描述功能程序，达到了统一插件种类、减少插件种类数量、增强插件通用性的目的，且降低了开发成本，降低了生产维护成本。本实施例中，ARM模块选用STM32F407VET6处理器或STM32F103VET6处理器，FPGA模块选用10M02DCV36I7G处理器，MLVDS模块选用ADN4695E芯片，实时交换区与实时寄存器进行实时数据交换，FPGA模块的实时寄存器与主控板的实时寄存器通过MLVDS模块进行实时数据交换，从而实现对内的数据输入输出，非实时交换区通过MLVDS模块传输实时数据的间隙完成数据传输，非实时交换区的非实时数据传输至主控板和FIFO单元，主控板和FIFO单元完成拼帧解析工作，一种装置功能模块自我描述系统通过ARM模块能够完成整个系统的程序运作，对外采集开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出信号，对内完成统一接口的数据交换，通过FPGA模块能够完成对内通讯处理，通过MLVDS模块能够把TTL数据电平转成低压差分信号，且能够完成内部通讯的MLVDS模块，本专利技术运行自我描述功能程序，达到了统一插件种类、减少插件种类数量、增强插件通用性的目的，且降低了开发成本，降低了生产维护成本。本实施例中，针对电力系统，自动控制系统中的输入输出特点，进行分析、归纳、抽象为四种输入输出形式：开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出，上述的所有插件功能作用都可以归纳抽象为这四种形式的功能；使用统一的功能模块实现对上述的四种形式的量进行输入和输出，这种功能模块对内形成统一的对内接口，且功能模块实现自我描述的功能，所谓自我描述是对自身包含的信息进行描述，模块以外的设备或板件可以通过统一的接口进行读取这些描述，从而让外部设备或板件知道此模块功能和资源，外部设备或板件根据模块自我描述的资源进行配置或进行相应处理，处理完成后外部设备通过统一的接口进行数据交换，形成相应的输出行为；根据不同输入输出量设计不同的插件，这些插件使用统一的功能模块，对内统一接口，功能模块中实现自我们描述功能。示例：一个模块输入量都是开关量输入，开关量输入的数量为21个，则自我描述的值可以定义成：//定义模块资源info.ver=DEVVERSION；info.id=Gdevpcb.dev_id；info.type=DEVTPY本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置功能模块自我描述系统，包括用于完成整个系统的程序运作，对外采集开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出信号，对内完成统一接口的数据交换的ARM模块、用于完成对内通讯处理的FPGA模块、用于把TTL数据电平转成低压差分信号，且用于完成内部通讯的MLVDS模块，其特征在于，所述ARM模块连接有IO总线和模拟通道，且IO总线和模拟通道均连接对外接口，所述ARM模块通过IO总线连接对外接口用于完成开关量信号的采集，且ARM模块通过模拟通道连接对外接口用于完成模拟量信号的采集，所述ARM模块连接复用总线，且ARM模块和FPGA模块通过复用总线进行数据交换，FPGA模块连接MLVDS模块进行数据收发，所述MLVDS模块连接MLVDS接口，且MLVDS模块通过MLVDS接口连接主控板，所述FPGA模块包括高速串行通讯电路、用于完成拼帧解析工作的FIFO单元和用于进行实时数据交换的实时寄存器，所述高速串行通讯电路分别与FIFO单元和实时寄存器连接，且高速串行通讯电路包括用于完成对实时要求高的信号传输的实时交换区和用于完成对实时要求低的信号传输的非实时交换区。

【技术特征摘要】
1.一种装置功能模块自我描述系统，包括用于完成整个系统的程序运作，对外采集开关量输入、开关量输出、模拟量输入和模拟量输出信号，对内完成统一接口的数据交换的ARM模块、用于完成对内通讯处理的FPGA模块、用于把TTL数据电平转成低压差分信号，且用于完成内部通讯的MLVDS模块，其特征在于，所述ARM模块连接有IO总线和模拟通道，且IO总线和模拟通道均连接对外接口，所述ARM模块通过IO总线连接对外接口用于完成开关量信号的采集，且ARM模块通过模拟通道连接对外接口用于完成模拟量信号的采集，所述ARM模块连接复用总线，且ARM模块和FPGA模块通过复用总线进行数据交换，FPGA模块连接MLVDS模块进行数据收发，所述MLVDS模块连接MLVDS接口，且MLVDS模块通过MLVDS接口连接主控板，所述FPGA模块包括高速串行通讯电路、用于完成拼帧解析工作的FIFO单元和用于进行实时数据交换的实时寄存器，所述高速串行通讯电路分别与FIFO单元和实时寄存器连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家严，蔡德胜，
申请(专利权)人：南京丰道电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32