本发明专利技术涉及一种采用CF卡实现变流器故障存储的DMA方法，用于在双馈变流器多并口外设总线系统里采用CF卡DMA方式实现故障存储。所述方法包括：第一，对多并口外设地址段进行合理规划，使它们满足CF卡DMA方式的控制需要；第二，采用可编程控制器CPLD对CF卡读写等关键控制信号进行组合逻辑控制，从而实现CPU总线访问非DMA操作地址时，CF卡的DMA自动暂停，CPU总线访问DMA操作地址时其DMA功能自动恢复，解决了CF卡DMA数据交互过程中，总线冲突的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于变流器故障存储的CF卡直接存储器存取(DMA)方法。
技术介绍
CF卡是ー种包含了控制和大容量Flash存储器的标准器件，具有容量大、体积小、 高性能、携帯方便等优点，已广泛应用在数据采集系统和许多消息类电子产品中。随着绿色能源近年来的快速发展，双馈型风力变流器在兆瓦级以上风カ发电领域已成为主流产品。变流器一般都安装于风カ资源丰富的地区，地处偏远，现场很难有条件全程监控。 众所周知，双馈电机是多变量、强耦合系统，控制复杂，容易出错；变流器硬件上而言，器件繁多，故障概率高；另一方面，兆瓦级风机功率大，干扰强，加之现场风况复杂多变，而且国内的变流器技术尚处于发展、完善阶段，所以对现场变流器的故障监控和故障分析则尤有意义。但目前，在风电嵌入式控制领域，因为控制实时性和故障信息数据量庞大的因素制约，较普遍的现状是缺乏用于故障数据完备、实时存储的有效机制，CF卡的应用则可以较好的解决这个问题。它的大容量可以存储足够的故障信息，其支持的DMA模式可满足实时性要求，从而为故障分析奠定有力的基础，也从而有利于变流器的改进和质量提升。风电控制属于嵌入式领域，系统的实时性有很高的要求，系统不仅需要保证数据采集、控制、传输等周期性任务在确定时间内完成，也要保证突发事件等非周期任务的及时响应。采用DMA方式，可以不用CPU干预，进行大数据量的传输，故而利于保证嵌入式系统的实时性。而且CF卡的数据存取是基于整扇区056字)操作的，属于数据块传输，尤适于采用DMA模式。以变流器为例，因其具有丰富的外设接ロ功能，通常是ー个多并口外设总线系统， 这样的系统里对CF卡采用DMA数据传输模式，总线冲突则成为一个必须应对的问题。在嵌入式领域，CF卡应用的传统方法一般是CF卡与CPU的数据交互采用PIO模式，这种方法实时性不强，且浪费CPU开销，如中国专利《CPLD实现CF卡移动存储的方法》 (专利号200310103420)，该专利采用CPLD进行地址译码，实现CF卡与CPU的数据交互， 没有涉及到DMA数据传输模式，更没有涉及到防止总线冲突的方法。采用这样的方式，不利于实时性高、且具有多并口外设的总线系统，比如变流器控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有CF卡嵌入式应用领域实时性差，尤其在多并口外设系统里，CF卡采用DMA方式引发的总线冲突问题，提供一种采用CF卡实现风电领域双馈变流器故障存储的方法。为实现上述目的，本专利技术采用可编程控制器CPLD对传输给CF卡的读写信号进行控制，以解决CF卡DMA方式下引发的总线冲突问题。具体方法步骤如下31、根据产生总线冲突的原因分析，确定变流器多并口外设总线系统结构框架；2、根据CF卡DMA方式下地址编码方式特点以及CF卡，外部AD，外部RAM等几个并口外设所占用的地址空间，规划各个并口外设的地址段分配；3、由在CPU和CF卡之间串入的可编程控制器CPLD对CPU的读写信号进行逻辑控制，产生CF卡的专用读写控制信号，以实现在CF卡操作时，读写信号可以传输到CF卡，使能CF卡的DMA操作；在进行外部AD、外部RAM等CF卡以外的并口外设操作吋，自动隔离传输到CF卡的读写等控制信号，暂时中断CF卡的DMA操作，从而解决CF卡DMA访问过程中与其他总线设备的总线冲突问题。本专利技术采用的CPU是TI公司的DSP芯片TMSM8335。本专利技术具有以下优点1、节省了 CPU开销，提高了系统实时性；2、有效避免了在多并口外设的总线系统里，CF卡采用DMA方式后可能引发的总线冲突问题；3、通过CPLD译码的方式，使CF卡与DSP的DMA交互过程中能够插入其他总线操作，具有自动切換的特点，时序可自动匹配，易于CPU编程。附图说明图1变流器多并口外设总线系统框图；图2DSP芯片观335与CF卡接ロ图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式进ー步说明本专利技术。以1. 5MW低成本变流器产品为例说明本专利技术采用CF卡实现变流器的故障存储方法。CF卡支持多种接ロ访问模式，有符合PCMCIA规范的Memory Mapped模式、I/O Card模式和符合ATA规范的True IDE模式。上电时，其引脚OE为高电平，CF卡进入PCMCIA 模式；引脚OE为低电平，CF卡进入True IDE模式，见表1，此时引脚OE也称为ATA SEL ；本专利技术选用较通用的!1rue IDE模式，它支持PI0、Multi-Word DMA和Ultra DMA三种方式。上电后，默认的是PIO方式。通过PIO指令配置CF卡，可进入DMA方式。因为Ultra DMA采用时钟双沿采数，但本实施例中DSP芯片观335的DMA单元不支持该模式，所以选用普通的 Multi-Word DMA 方式。第一歩，根据产生总线冲突的原因分析，确定变流器多并口外设总线系统框架本实施例中的变流器系统是ー个具有多并口外设的系统，而且有很高的实时性控制要求。本实施例中，并口外设包括1、外部AD，采样定子、转子电流等12路模拟通道；2、外部RAM-IM字空间，动态存储事件日志、数据记录仪的数据；3、CF卡-IG字空间，静态存储事件日志、数据记录仪数据；4、CPLD对变流器主要开关量转为并ロ输入、输出处理。本实施例的高实时性要求，决定了对于大数据量的总线传输宜采用DMA方式。CF卡的基本访问单位是扇区056字)，属于数据块操作，也适于采用DMA方式，采用DMA方式可以满足系统实时性的要求。本实施例中，CF卡DMA方式启动后，可以采用定时查询传输完成的方式。DMA传输期间，CPU程序不必再干预，减轻了 CPU的负担，而且在DMA传输期间， 随时都可以访问其他的并口外设，从而保证了系统的实时性。但这对于具有多并口外设的变流器系统，则会引发总线冲突问题。原因分析从表2中可见，CF卡IDE模式仅用到了 CS1、CS0、A0_A2几个地址线，并没有采用全地址方式寻址，这样则造成与其它总线设备的地址交叠，而且，在CF卡采用DMA 传输过程中，则会进而与其他并口外设产生总线冲突。CF卡采用DMA模式，意味着可能有多个并口外设的并行操作，而不是通常的串行操作，也即意味着CF卡在DMA过程中，有多次动态的“切入、切出”需求。首先，片选控制方式不可行，因为CF卡采用片选动态有效、无效的方式，则不能保证同次DMA操作的上次切入与本次切入寻址的连续性。所以考虑从读写控制信号着手，在CPLD中采用适当的逻辑控制，使得CF卡得到的读写控制信号被“调制”，可以根据访问其他并口外设的需要自动地使 CF卡的DMA操作激活或休眠，也即能够实现CF卡DMA操作的动态切入切出，而且保证了前后两次切入的寻址连续性。由以上分析，CF卡采用DMA方式，在多并口外设的系统里会产生总线冲突，因此需要采用CPLD对CPU的读写控制信号进行“调制”，再传给CF卡，以解决总线冲突问题，进而可确定如图1所示的系统总线结构框架。表1 :CF卡基本信号描述(IDE模式)权利要求1.一种采用CF卡实现变流器故障存储的DMA方法，其特征在干，所述的方法包括以下步骤(1)根据产生总线冲突的原因分析，在变流器多并口外设总线系统中加入可编程器 CPLD，确定多并口外设总线系统的结构框架；(2)根据CF卡DMA方式下地址编本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：柏建军，刘东升，林资旭，李海东，赵栋利，赵斌，
申请(专利权)人：北京科诺伟业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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