信号采样方法、MCU核心处理模块及配电自动化终端技术

本发明专利技术公开了一种信号采样方法，包括：MCU核心处理模块根据预设的中断频率启动中断流程；中断流程启动后，所述MCU核心处理模块驱动AD采样模块执行采样处理；采样完成后，所述MCU核心处理模块驱动模拟切换开关根据预设的切换顺序将当前采样链路切换为下一采样链路；切换完成后，所述MCU核心处理模块退出中断流程。本发明专利技术还公开了一种MCU核心处理模块及配电自动化终端。采用本发明专利技术，可在保证较低硬件成本的前提下，有效提高MCU核心处理单元的处理工作效率。

Signal sampling method, MCU core processing module and distribution automation terminal

【技术实现步骤摘要】
信号采样方法、MCU核心处理模块及配电自动化终端
本专利技术涉及智能电网
，尤其涉及一种信号采样方法、MCU核心处理模块及配电自动化终端。
技术介绍
随着智能电网建设的推进以及配电网自动化建设的不断深化，对于各个电气监测点所监测信号的数量、种类也逐步增加。相应地，目前一个电气监测点至少需要监测10路双侧电压及7路电流模拟信号。由于工作位置的特性，配电自动化终端作为电力配电自动化系统中的核心元件，其所监测的模拟信号量往往比较多，一般情况下，配电自动化终端需监测4路电压及7路电流模拟信号。因此，配电自动化终端必须具备多通道模拟信号采集功能。目前AD采样芯片的设计模拟输入通道多为2、4、8路模式，所以单片AD采样芯片无法直接接入完成所有模拟输入信号的采样功能，因此，各个厂家对于实现配电自动化终端采集多路电气模拟信号输入，一般采用多芯片解决方案。如图1所示，多芯片解决方案即根据最大模拟信号采集数量，终端硬件平台配置多片AD模拟转换芯片，实现模拟信号的连续跟踪，通过一个轮次实现所有模拟输入信号的采集。虽然多片AD采样芯片保证了模拟信号输入的连续跟踪，通过一次启动采样即可完成所有输入模拟信号的数据采集，但是多片AD采样器件势必提高了整个硬件平台的经济成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种信号采样方法、MCU核心处理模块及配电自动化终端，可有效提高MCU核心处理单元的处理工作效率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种信号采样方法，包括：MCU核心处理模块根据预设的中断频率启动中断流程；中断流程启动后，所述MCU核心处理模块驱动AD采样模块执行采样处理；采样完成后，所述MCU核心处理模块驱动模拟切换开关根据预设的切换顺序将当前采样链路切换为下一采样链路；切换完成后，所述MCU核心处理模块退出中断流程。作为上述方案的改进，所述中断频率为所述MCU核心处理模块进行数据分析时所需的采样频率的N倍，所述N为所述模拟切换开关所连接的采样链路的组数。作为上述方案的改进，所述切换顺序为：按照采样链路1，采样链路2……采样链路N的顺序循环切换。作为上述方案的改进，所述信号采样方法还包括：所述当前采样链路实时将模拟信号输入所述AD采样模块。作为上述方案的改进，所述信号采样方法还包括：所述AD采样模块将采样处理过程中采集到的模拟信号转发至所述MCU核心处理模块；所述MCU核心处理模块接收并存储所述模拟信号。相应地，本专利技术还提供了一种MCU核心处理模块，包括：中断启动单元，用于根据预设的中断频率启动中断流程，所述中断频率为所述MCU核心处理模块进行数据分析时所需的采样频率的N倍，所述N为所述模拟切换开关所连接的采样链路的组数；采样驱动单元，用于中断流程启动后，驱动AD采样模块执行采样处理；切换驱动单元，用于采样完成后，驱动模拟切换开关根据预设的切换顺序将当前采样链路切换为下一采样链路；中断退出单元，用于切换完成后，退出中断流程。作为上述方案的改进，所述的MCU核心处理模块还包括：接收单元，用于接收所述AD采样模块发送的模拟信号；存储单元，用于存储所述模拟信号。相应地，本专利技术还提供了一种配电自动化终端，包括MCU核心处理模块；与所述MCU核心处理模块连接的模拟切换开关，所述模拟切换开关用于根据预设的切换顺序将当前采样链路切换为下一采样链路；与所述MCU核心处理模块连接的AD采样模块，所述AD采样模块用于执行采样处理。作为上述方案的改进，所述MCU核心处理模块与AD采样模块之间通过数据通讯总线电连接。作为上述方案的改进，所述模拟切换开关至少连接两组采样链路。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术通过倍频采样技术并引入中断流程，使得模拟切换开关可利用退出中断与启动中断之间的间隔时间等待信号稳定，同时，MCU核心处理模块也可利用退出中断与启动中断之间的间隔时间执行其他命令且不需要原地执行空命令，有效消除延时导致的效率丢失，从而提高MCU核心处理单元的处理工作效率。本专利技术采用“单MCU核心处理模块+单AD采样模块+单模拟切换开关”模式，并结合模拟信号的分组采样，保证在较低硬件成本的前提下，达到多片AD采样模块的模拟信号采样效果，进一步提高产品的性价比，使逻辑设计清晰简单易于实现。附图说明图1是现有的多芯片方案的具体结构；图2是本专利技术信号采样方法的实施例流程图；图3是本专利技术信号采样方法的另一实施例流程图；图4是本专利技术信号采样方法的又一实施例流程图；图5是本专利技术配电自动化终端的结构示意图；图6是本专利技术配电自动化终端中MCU核心处理模块的结构示意图；图7是本专利技术配电自动化终端中模拟切换开关的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。参见图2，图2显示了本专利技术信号采样方法的实施例流程图，包括：S101，MCU核心处理模块根据预设的中断频率启动中断流程。启动采样前，MCU核心处理模块根据采样频率及模拟切换开关所连接的采样链路的数量预设中断频率；启动采样后，MCU核心处理模块块根据预设的中断频率启动中断流程。进一步，所述中断频率为所述MCU核心处理模块进行数据分析时所需的采样频率的N倍，所述N为所述模拟切换开关所连接的采样链路的组数。例如，模拟信号需要采用1200次/秒的采样频率，且模拟切换开关中设有两组采样链路，则中断频率为2400次/秒。S102，中断流程启动后，所述MCU核心处理模块驱动AD采样模块执行采样处理。S103，采样完成后，所述MCU核心处理模块驱动模拟切换开关根据预设的切换顺序将当前采样链路切换为下一采样链路。所述MCU核心处理模块可通过输出电平信号的方式实现对模拟切换开关的驱动。例如，当MCU核心处理模块向模拟切换开关输出高电平信号时，模拟切换开关切换到第一组采样链路；当MCU核心处理模块向模拟切换开关输出低电平信号时，模拟切换开关切换到第二组采样链路。同时，当模拟切换开关完成切换后，所述当前采样链路实时将模拟信号输入所述AD采样模块。需要说明的是，所述模拟切换开关中至少连接两组采样链路，因此，通过模拟切换开关可对模拟信号进行分组分批采样。例如，若需要采集15路模拟信号，可将模拟信号分为两组进行采集，其中，第一次采集1～8路模拟信号，第二次采集9～15路模拟信号。所述切换顺序为：按照采样链路1，采样链路2……采样链路N的顺序循环切换。例如，模拟切换开关中设有三组采样链路，模拟信号需要采用2次/秒的采样频率，则中断频率预设为2×3＝6次/秒。相应地，模拟切换开关中采样链路的切换顺序为：采样链路1，采样链路2，采样链路3，采样链路1，采样链路2，采样链路3。S104，切换完成后，所述MCU核心处理模块退出中断流程。需要说明的是，一般情况下，模拟切换开关切换采样链路后，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号采样方法，其特征在于，包括：/nMCU核心处理模块根据预设的中断频率启动中断流程；/n中断流程启动后，所述MCU核心处理模块驱动AD采样模块执行采样处理；/n采样完成后，所述MCU核心处理模块驱动模拟切换开关根据预设的切换顺序将当前采样链路切换为下一采样链路；/n切换完成后，所述MCU核心处理模块退出中断流程。/n

【技术特征摘要】
1.一种信号采样方法，其特征在于，包括：
MCU核心处理模块根据预设的中断频率启动中断流程；
中断流程启动后，所述MCU核心处理模块驱动AD采样模块执行采样处理；
采样完成后，所述MCU核心处理模块驱动模拟切换开关根据预设的切换顺序将当前采样链路切换为下一采样链路；
切换完成后，所述MCU核心处理模块退出中断流程。


2.如权利要求1所述的信号采样方法，其特征在于，所述中断频率为所述MCU核心处理模块进行数据分析时所需的采样频率的N倍，所述N为所述模拟切换开关所连接的采样链路的组数。


3.如权利要求1所述的信号采样方法，其特征在于，所述切换顺序为：按照采样链路1，采样链路2……采样链路N的顺序循环切换。


4.如权利要求1所述的信号采样方法，其特征在于，还包括：所述当前采样链路实时将模拟信号输入所述AD采样模块。


5.如权利要求1所述的信号采样方法，其特征在于，还包括：
所述AD采样模块将采样处理过程中采集到的模拟信号转发至所述MCU核心处理模块；
所述MCU核心处理模块接收并存储所述模拟信号。


6.一种MCU核心处理模块，其特征在于，包括：
中断启动单元，用于根据预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张捷，毛志明，刘长生，
申请(专利权)人：广东科瑞德电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44