基于IEC61850-9-2合并单元的研究与设计

介绍了一种智能变电站合并单元的设计方案,采用现场可编程逻辑阵列（FPGA）作为硬件框架,充分利用FPGA的模块化编程和多任务处理的特点,通过在FPGA芯片上配置NiosII软核处理器和相关接口,完成合并单元采样脉冲同步、数据采集及处理,将数据按照IEC61850-9-2标准组帧通过以太网与过程层设备通信发送至过程层设备。运用MMS Ethereal软件对本合并单元输出的电压、电流信号进行测试,结果表明该合并单元所送数据与接收数据一致,符合9-2标准。本装置可以实现了合并单元多任务、大信息量及实时高通速信的要求,具有较强的实用价值。     

基于NicheStack TCP／IP协议栈的嵌入式以太网控制器的设计与实现

针对传统嵌入式以太网系统存在的数据传输速率低、硬件不能升级、实时性和通用性不足等问题,提出了基于内嵌有Nios II CPU 的Altera Cyclone系列FPGA的以太网控制器设计方案。该方案针对以太网协议利用Quartus II和Nios II IDE为开发工具,对硬件进行重新配置,以提高系统集成度;采用SOPC技术构建了嵌入式网络硬件平台;基于μC／OS-II实现了NicheStack TCP／IP协议栈的移植及顶层应用程序的编写。系统测试结果表明,数据能够以400 Mb／s的速率正确收发,满足了以太网通信速率的要求,并可根据实际情况灵活配置。     

基于FPGA的Modbus／TCP工业以太网控制器的设计

针对现有工业以太网控制器存在的不易扩展、实时性不足、固件不可升级和接口速率瓶颈问题,鉴于Modbus／TCP的开放和应用广泛的特点,提出基于FPGA和Modbus／TCP的工业以太网控制器设计方案。协议结构采用基于NiosⅡ软核处理器的SOPC技术实现整个硬件系统设计;在NiosⅡIDE完成基于TCP的Modbus／TCP协议,同时提供了多种标准网络接口功能。通过对实际采集数据进行传输验证,表明系统在保证Modbus／TCP通信的同时,具有处理速度快、可扩充、可升级等优点。