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目录一、设计目的- 2 -二、设计内容- 2 -三、整体设计方案设计- 2 -四、设计任务- 3 -五、硬件设计及器件的工作方式选择- 3 -1、硬件系统设计方框图：- 3 -2、中断实现：8259A工作方式选择及初始化- 4 -3、定时功能实现：8253的工作方式及初始化- 4 -4、数码管显示及ADC的数据传输：8255的工作方式及初始化- 5 -5、模拟电压转换为数字量：ADC0809的初始化- 5 -6、地址编码实现：74LS138及逻辑器件- 6 -7、显示功能：数码管显示- 6 -六、软件设计- 7 -1、主程序流程图- 7 -2、中断子程序- 7 -3、显示子程序- 8 -4、初始化- 9 -8295A初始化流程图- 9 -8253初始化流程图- 9 -8255初始化流程图- 9 -5、程序清单及说明- 10 -七、本设计实现功能- 13 -八、元件清单- 14 -九、所遇问题与小结- 14 -1、问题与解决- 14 -2、小结体会- 15 -附：系统硬件连线图- 16 -一、设计目的1、了解和掌握74LS138、8253、8255A、ADC0809等可编程接口芯片、中断控制器8259以及LED显示器的原理和功能；2、能用上面的接口芯片构建一个简单的系统控制对象；3、进一步了解计算机得工作原理，接口技术，提高计算机硬件，软件综合应用能力，即对微机原理，接口技术，汇编语言程序设计进行综合训练；4、掌握接口电路的综合设计与使用。
二、设计内容利用《微型计算机原理课程》中所学的主要可编程接口芯片74LS138、8253、8255A、ADC0809和中断控制器8259设计一个模拟电压采集电路。
采用ADC0809设计一个单通道模拟电压采集电路，要求对所接通道变化的模拟电压值进行采集，采集来的数字量送至数码管LED指示，采集完100个数据后停止采集过程。
三、整体设计方案设计首先模拟电压量通过ADC0809转换为数字量D，定时器8253计时，计时结束后向8259A发出中断请求，CPU响应中断，接受8255的数据量D，并进行运算。
基于PLC和单片机实现的数据采集控制系统设计PLC和单片机是目前最为常用的两种控制器件。
本文介绍了一种基于PLC 和单片机实现的数据采集控制系统设计。
标签：PLC；单片机；数据采集；控制系统在工业控制过程中，需要对被控制对象的实时数据进行采集，并且根据采集数据的实际情况，对其进行实时的监控及远程的控制，以完成相应的控制任务。
在现代工业控制中，对控制的准确性判断及控制的实时性和稳定性需求都很高，所以要有一种可进行数据采集的控制系统，而且这种系统要能实现多通道高精度以及大容量的要求。
因此，对单片机与PLC的数据采集控制系统设计进行研究具有非常重要的现实意义。
一、单片机概述单片机（Microcontrollers）又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。
同时，它也是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到目前的300M的高速单片机。
二、单片机的软件设计单片机系统的软件设计包括了单片机对A/D的采样控制和PLC的串行通讯。
由于单片机与PLC通信要求使用相同的波特率，且传输的数位相同，所以在单片机串口的初始化设置中将波特率的定时器1、串口的控制和中断控制按如下步骤进行：①确定定时器1的工作方式：TMOD=0x20；②确定定时器1的初值装载：TH1=0xfD；TL1=0xfD；③启动定时器1：TR1=1；④确定串口的控制：SCON=0x52；⑤计算波特率：波特率的设置应与PLC的通信协议一致，选择的晶振为11.0592M，波特率=2SMOD/32×定时器1的溢出率（式中SMOD为PCON 寄存器的最高位），溢出率=11.0592×106×（213-TL1+3+1+2+2+1）/12），PCON=0x00；得串口波特率为9600 b/s。
绝对编码器在二炼钢氧枪行程中的应用单位：水钢炼钢厂姓名：张志华目录一、慨述------------------------------------------------------------------------1页1.设备介绍------------------------------------------------------1页1.1氧枪外部设备-----------------------------------------1页1.2氧枪外部设备-----------------------------------------1页2.氧枪原设计分析---------------------------------------------2页2.1氧枪控制介绍-----------------------------------------2页2.2存在的问题--------------------------------------------2页二、改造措施---------------------------------------------------------------3页1.采集信号选择------------------------------------------------3页2.信号处理------------------------------------------------------3页3.绝对编码器安装位置选择---------------------------------5页4.校枪模式改变------------------------------------------------5页三、结束语---------------------------------------------------------------------6页利用PLC实现炼钢转炉工艺过程数据采集管理系统摘要：水钢炼钢厂生产过程大部分实现了自动控制，但生产过程的数据仍然依靠人工录入、人工统计，为此建立数据采集系统以成必要。
基于PL3200的自动抄表系统采集器的设计随着电力市场的不断扩大，当前大量存在的人工抄表这种费时费劲效率低下的方式已远不能满足现代化管理的需要。
为了解决此问题,提高用电管理的水平, 应采纳自动抄表系统，不但可以节省劳动力、提高工作效率，而且可以避开人工抄表存在的误抄及漏抄，避开了各种人为因素的电量、电费损失。
笔者讨论的电力线扩频载波自动抄表系统主要由电能表、数据采集器、集中器、主控站和通信信道组成，系统框图1。
本文主要描述采集器设计。
图1 自动抄表系统框图采集器是自动抄表系统安装在现场的低端设备，其作用是将多台电能表衔接起来，对用户电能表的脉冲举行数据采集处理，接收来自集中器发来的各种操作指令，向集中器回送电能表数据，对违章、欠费用户实施警告和控制。
采集器主要由中心处理单元、数据采集存储单元、载波调制解调单元组成。
本设计是基于51兼容芯片PL3200的，对4路电能表的脉冲举行实时采集、计算，变成各路电表的用电量数据举行保存。
通过RS485串行通讯口可利用外设对系统初始化设置和数据抄录。
初始化设置包括系统编号、电表常数和表底数设置，系统依据这些参数举行电量转换。
系统内配有电源监视器和，保证系统牢靠运行。
同时，还具备或其他方式的通信功能，以便在采集器与外界联系中断时，采纳半自动的方式举行抄表。
PL3200芯片是北京福星晓程公司开发的多功能智能型电能计量芯片。
PL3200是内嵌了805 1命令的高速微处理器芯片，其软件易于开发，具有8/16位双模式ALU，能够8倍速于标准805 1处理器，运行速度快，数据处理能力强。
该芯片还具有两个全双工UART，一个可配置为38kHz的红外通信模式，另一个可配置为RS485通信模式，提供了多种便利的数据传输方式。
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摘要:模拟量数据的采集在工业控制系统中有着广泛的应用。
带拉压力采集的力传感器将力的模拟量信号通过变送放大器转化成的电压(或电流)信号,送入三菱FX 2N 系列的4通道模拟量输入模块,同时将数据进行转化成相应的二进制数值。
PLC 从FX 2N -4AD 模块中读取数据,并在昆仑通态触摸屏上显示实时数据曲线,并将力的历史数据以表格的形式导出,完成力的数据采集过程。
该力采集系统实时性强,可控制易观察,精度和效率较高。
关键词:力采集,三菱FX-3U PLC ,三菱FX 2N -4AD ,昆仑通态触摸屏Abstract 押Analogs acquisition is widely applied in industrial control systems.In this paper熏force signals熏which are from a force sensor熏transformed to signals of voltage 穴or electric current雪via an amplifier熏then the signals are sent to MITSUBISHI FX2N-4AD module and are conversed to binary code.PLC reads the data and show them on touchscreen熏including real-time data curve熏force form.The data also can be exported in table form.This force acquisition system with strong real-time熏controllable and easy to observe熏and has high precision and efficiency.Keywords 押force acquisition熏MITSUBISHI FX-3u PLC熏FX 2N -4AD熏touchscreen基于三菱FX-3U PLC 的力采集系统设计Design of Force Acquisition System Based on MITSUBISHI FX-3U PLC方亚梅(上海电机学院,上海200240)工业现场中模拟量的数据采集是实现自动化的重要环节。
基于单片机的电网零序状态检测仪的设计
刘爱琴;黄楠
【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2001(008)004
【摘要】介绍了一种基于单片机80C31的电网零序状态检测仪。
重点阐述了该仪器的功能特点，硬件构成及工作原理。
【总页数】2页(P15-16)
【作者】刘爱琴;黄楠
【作者单位】河南省安阳市安阳大学计算机系;河南省安阳市安阳大学计算机系【正文语种】中文
【中图分类】TP202
【相关文献】
1.基于暂态零序电压-零序电荷时频相关性的配电网单相接地故障选线方法 [J], 章德华;蔡金锭;陈彬
2.电网零序状态检测装置的设计 [J], 周铁强;龙文辉
3.基于单片机的暂态零序电流检测系统设计 [J], 王石川
4.基于单片机的家用电器用电状态自动检测仪 [J], 陆晓稼;毛玉青
5.基于单片机的暂态零序电流检测系统设计 [J], 王石川
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电量采集终端硬件电路设计1 CPU电路设计1.1 概述CPU电路主要包括供电电路，晶振电路，复位电路及JTAG电路组成。
具体电路见图1-1。
图1-1 CPU电路1.2 系统的供电电路STR711FR0处理器需要两路电源供电，一路3.3V，一路1.8V。
其中3.3V的电源供给V33：外部主电源V33IOPLL：数字I/O电路和PLL电路的3.3V参考电源 VDDAD：A/D转换器的参考电压1.8V的电源则供给V18：处理器内核电源本电路中的外部3.3V电源是通过电源板提供的VCC（5V）电源经过线性稳压器LM1117-3.3（U6）获得，具体的电路见图1-1左下角，其中U6为线性稳压芯片，而C22和E3则是为了确保LM1117输出的稳定性。
由于STR711FR0内部集成了1.8V的电源稳压器，所以并不需要再增加额外的1.8V的线性稳压器，只需要在V18引脚处外接100nF的退藕电容即可。
为了减低电源上的纹波对整个系统的影响，需要在所有电源的引脚处并接100nF的退藕电容。
（具体可以参照图1-1）。
注意：1.在正常操作模式下V18与V18BKP短接，在Standby模式下V18域与V18BKP域断开。
2.V18引脚不能连接到外部1.8V电源。
1.3 时钟电路STR711FR0为选择主时钟和外围时钟提供了灵活的方式，芯片有3个时钟源：1. PRCCU产生供给CPU和芯片外围的内部时钟。
PRCCU可以由外部的脉冲产生器驱动，连接到CK引脚上面。
2. 32KHZ晶振的实时时钟连接到内部的CK_AF信号上，并且当需要低功率操作时可以选择这个时钟源。
3. 如果需要连接USB特性的设备时需要USB时钟源。
1.3.1 时钟控制单元STR71X时钟控制单元必须由连接到CK引脚上的晶体振荡器驱动，此振荡器最高频率为频率16MHZ，它产生的时钟信号供给CPU和芯片外围电路。
倍频和分频因子使得输入频率有更多的选择范围，然而，更加注意的是推荐频率的限制。
基于plc信号采集系统设计与实现摘要：根据现代化工业生产对数据信息化采集的需求，本文通过PLC在生产过程中作为数据采集方面起到的关键作用进行设计，通过增加与采集功能相关的软硬件，实现生产过程中数据监控与追溯功能，达到工作过程的数据实时管控和部分生产系统的自动控制。
关键词：PLC；控制系统；数据采集随着我国通讯技术的不断发展，PLC自动控制系统逐渐取代了传统的继电器装置，成为电气自动化系统中不可或缺的组成部分。
尤其在当代社会对工业自动化程度与数据传输监控要求不断提高的情况下，PLC信号采集系统在工业生产控制中的价值不断突显出来。
通过PLC信号采集系统与组态软件技术相结合，可以对工厂及车间运行的设备状态包括电流、电压、功率、频率等模拟量和非电气参数包括各种试验温度、压力、流量等状态信号进行采集监控，以达到管理生产或试验的过程。
一、相关技术概述1.1 组态软件技术该技术是基于计算机技术的基础上发展起来的，简单来讲，就是通过可靠性很强的人机系统，让技术人员可以实现对车间生产试验系统的远程控制。
其中，组态主要是指利用计算机软件对相应硬软件资源进行合理调配，以便实现更多的功能。
经过调配之后的组态软件系统，可以对各类硬件进行控制，同时监测和收集各类数据，结合数据库同步实现数据信息分析功能。
1.2 PLC技术在当代工业自动化系统中，PLC技术对继电器实现了替代，不仅继承了继电器成本低、操作简单的优势，同时还充分发挥了PLC技术本身自动化水平高、控制精度高、响应效率高等优势。
显然，这是当代电力应用和现代化生产所需要的。
如今电子技术持续发展，融合了PLC技术的大规模集成电路问世，意味着电力产业和工业生产行业的多元化发展充满更多可能性。
二、信号采集系统软件PLC用于实现数字量、模拟量和触摸屏信号的采集，并将信号汇总发送至上位机软件；触摸屏软件用于实现虚拟控制按钮人机界面，将虚拟控制按钮状态实时传输至PLC；上位机软件用于实现控制信号的接收，并转发至指定被控单元，同时可实时显示控制指令，保存历史数据。
(1．广州电力设计院，广东广州510610；2．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400030)摘要：介绍了一种基于ARM与CPLD的电网过电压采集系统。
该系统包括数据采集模块和监控模块两部分．采集模块采用CPLD作为控制核心芯片，支持预触发和变频采样功能；监控模块处理器采用ARM 芯片，将过电艟信号数据存人CF卡中，并通过以太网传输给PC工作站。
该系统具有体积小、联网灵活方便、性价比高等优点。
实验测量结果表明．采集系统测量精度高。
工作稳定可靠，满足电网过电压监测要求，达到了预期设计目标。
关键词：嵌入式系统；电网过电压；数据采集；以太网中图分类号：TM886 文献标志码：A 文章编号：100卜1609(2009)03．0036．04 Data Acquisition System for Power System oVervoItage Based on ARM and CPLD UU Wei。
min91，DU Lin2，SIMA Wen—xia2，WANG You-yuan2 (1．Guangzhou Electric Power DesigrI InBtitute，Guangzhou 510610，China；2．S协te Key Labomtory of Tmnsmission＆Distribution Equipment and Power Sy8tem Safe‘y and New Techn0109y，chongqing Univers时，Chongqing 400030，China)Abst聃ct：A data acqui8ition system for ovenroltage in power system based on ARM aIld CPLD is discussed．ne systemincludes 8 data acquisition moduie and a monitoring module．T1le data acquis“ion moduIe with pre—trigger acquisition andVariable sampling speed technique employs a CPLD 舾its main contml chip． An ARM chip is adopted as the CPU inmonitoring unit， which stores the over-voltage data in CF card舳d tmnsmi 协them to t}le PC work station thmugh Et}lemet．，nIe sy8tem h鹊many adv蚰tages such 鹊small dimension， convenient networking and high pe怕rnl卸ce t0 price ratio． Thetest results indicate t}lat the acquisition 8ystem has high accumcy and stabilit)， t0 sati虹， tIle requirements of overvoltagemonitoring for po’佗r system．1【ey words：embedded system；power system overvoltage； data acquisition；ethemetO 引言电力系统的工作可靠性与其绝缘水平和过电压大小密切相关。
全日制普通本科生毕业设计基于PLC的备用电源自动投入装置的设计DESIGN OF ALTERNATE POWER AUTO-CAST DEVICE BASED ONPLC由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD图纸等，联系153893706学生姓名：学号：年级专业及班级：2008级机械设计制造及其自动化(1)班指导老师及职称：学部：理工学部提交日期：2012年5月全日制普通本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。
同时，本设计的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
毕业设计作者签名：年月日目录摘要 (1)关键词 (1)1 前言 (1)1.1 备用电源自动投入装置的背景及意义 (2)1.2 备用电源自动投入装置的现状与发展 (2)1.2.1 基于微机备用电源自动投入装置的研究应用 (3)1.2.2 基于PLC的备用电源自动投入装置的研究应用 (7)1.2.3 基于远方备用电源自动投入装置的研究应用 (8)1.3 本文的主要工作 (10)2 备用电源自动投入的实现 (10)2.1 备用电源自动投入装置的要求 (10)2.2 备用电源自投的典型接线与实现方式 (10)2.2.1 备用电源自投的典型接线 (11)2.2.2 备自投的实现方式 (11)2.2.3 备用电源自动投入成功的几个要素 (12)2.3 备用电源自动投入的供电方案 (12)2.3.1 供电方案要求 (12)2.3.2 供电方案运行方式 (12)3 PLC硬件电路设计 (14)3.1 三菱FX2N系列可编程程序控制器及其基本指令 (14)3.1.1 FX2N系列可编程程序控制器的基本组成 (14)3.1.2 FX2N系列可编程程序控制器型号名称体系及其种类 (14)3.1.3 FX2N系列可编程程序控制器技术指标 (15)3.1.4 编程元件的基本特征 (16)3.1.5 编程元件的功能和作用 (16)3.2 输入输出接线图 (19)3.3 PLC输出与断路器控制器 (19)4 备用电源自动投入的软件设计 (21)4.1 程序设计流程图 (21)4.2 程序设计梯形图 (22)5 结论 (23)参考文献 (23)致谢 (24)附录 (25)基于PLC的备用电源自动投入装置的设计学生：指导老师：摘要:本文介绍了三菱可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller）在备用电源中的应用。
(1．广州电力设计院，广东广州510610；2．重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400030)摘要：介绍了一种基于ARM与CPLD的电网过电压采集系统。
该系统包括数据采集模块和监控模块两部分．采集模块采用CPLD作为控制核心芯片，支持预触发和变频采样功能；监控模块处理器采用ARM 芯片，将过电艟信号数据存人CF卡中，并通过以太网传输给PC工作站。
该系统具有体积小、联网灵活方便、性价比高等优点。
实验测量结果表明．采集系统测量精度高。
工作稳定可靠，满足电网过电压监测要求，达到了预期设计目标。
关键词：嵌入式系统；电网过电压；数据采集；以太网中图分类号：TM886 文献标志码：A 文章编号：100卜1609(2009)03．0036．04 Data Acquisition System for Power System oVervoItage Based on ARM and CPLD UU Wei。
min91，DU Lin2，SIMA Wen—xia2，WANG You-yuan2 (1．Guangzhou Electric Power DesigrI InBtitute，Guangzhou 510610，China；2．S协te Key Labomtory of Tmnsmission＆Distribution Equipment and Power Sy8tem Safe‘y and New Techn0109y，chongqing Univers时，Chongqing 400030，China)Abst聃ct：A data acqui8ition system for ovenroltage in power system based on ARM aIld CPLD is discussed．ne systemincludes 8 data acquisition moduie and a monitoring module．T1le data acquis“ion moduIe with pre—trigger acquisition andVariable sampling speed technique employs a CPLD 舾its main contml chip． An ARM chip is adopted as the CPU inmonitoring unit， which stores the over-voltage data in CF card舳d tmnsmi 协them to t}le PC work station thmugh Et}lemet．，nIe sy8tem h鹊many adv蚰tages such 鹊small dimension， convenient networking and high pe怕rnl卸ce t0 price ratio． Thetest results indicate t}lat the acquisition 8ystem has high accumcy and stabilit)， t0 sati虹， tIle requirements of overvoltagemonitoring for po’佗r system．1【ey words：embedded system；power system overvoltage； data acquisition；ethemetO 引言电力系统的工作可靠性与其绝缘水平和过电压大小密切相关。
运行经验表明．电力系统的绝缘事故主要由过电压引起⋯。
因此对电网过电压进行在线监测，实时获取电网过电压波形及其特征参数．并根据监测数据进行合适的绝缘配合设计．对保证电网安全运行具有重要意义【引．目前国内外过电压采集系统大多采用基于工控机和通用采集卡的集中式监控⋯．这种监控结构简单，技术成熟，可靠性较高．但由于测量系统阻抗难以精确匹配，过电压高频模拟信号的长距离传输．信号会衰减和畸变，且集中式监控扩展不灵活、成本高等缺点也限制了过电压在线监测系统的实际应用。
为此，提出了一种新型过电压采集系统的设计方案，它与传统监测系统相比，具有技术先进、扩展方便、联网灵活、性价比高等优点。
1 过电压在线监测系统总体结构过电压在线监测系统主要分为后台监控主机和前台过电压采集单元两大部分．数据采集单元通过交换机与监控主机互连．双方通过以太网进行数据交换。
后台监控主机采用变电站内监控屏工业控制机或是局内远程MIS系统工作站．其任务是设置过电压采集单元参数．接收其采集的过电压数据．经分析处理．将波形及计算结果保存到数据库。
过电压采集单元处于现场高压母线分压器附近．其数量由被监测的电压回路数目决定．可根据现场实际情况方收稿日期：2008一09-0l；修回日期：20019．O卜23基金项目：重庆市科委自然科学基金重点项目资助(2005BA6021)。
作者简介：刘伟明(1980)，男，硕士，主要从事电力系统规划设计。
万方数据2009年6月杰压亡z 第45卷第3期·37·便扩充。
过电压采集单元采用模块化设计，主要包含监控模块和采集模块两部分．采集模块负责电网过电压信号的实时高速采集．在电网出现过电压时．触发采集模块自动实现波形记录．数据存储在采集模块的缓存中：监控模块将故障数据存入CF卡后。
启动采集模块进行下一次的过电压波形记录。
存储于CF卡的波形数据由监控模块定时或在需要时通过以太网发送给后台监控主机．以便由相应的分析软件进行波形特征分析。
过电压采集系统的总体结构见图l。
过电压采集单元控制室现场佻}诵监控l光纤辑●．主．二机J r一乜U r q囵咽图l 监测系统的总体结构图2数据采集模块的实现交流电力系统中的电气设备．在运行中除了有持续工频电压作用外．还受到过电压的作用。
电力系统中的过电压类型多种多样．其产生原因也各不相同．究其根本来说．可分为内过电压和外过电压两大类型⋯。
外过电压波头陡，持续时间短，根据实测，大部分雷电冲击的波前时间在0．5～10汕s，根据傅里叶分析，波前时间为0．5¨s的雷电过电压信号(不考虑波前的振荡信号)最高频率成分为2 MHz，据采样定理要求．要重现原始信号．采样率必须大于或等于信号频率的两倍．实际工程应用中。
通常取采样频率为信号频率的5到lO倍来精确呈现原始信号．因此电网过电压的采集要求有很高的采样频率．文中外过电压的采样频率为40 MHz．内过电压波头较缓，等效频率较低，但其持续时间相对较长。
若以采集外过电压的高速采样频率完整采集内过电压。
则数据量大，对数据存储、传输、分析都会增加许多麻烦。
如何在较小容量的存储器条件下完整记录电网内、外过电压是过电压信号数据采集的主要技术难点。
2．1数据采集模块的硬件结构采集模块共有3个模拟输入通道．分别对应电网的3相电压输入⋯。
单通道的存储深度为256 k字。
模数转换器采用12位AD芯片ads807。
最大转换速率为53 M。
采集模块采用ALl’ERA公司的CPLD芯片EPM3256ATCl44作为控制核心。
采集模块的硬件结构见图2。
输入l∞、输入29输入3 g外触发廷一母署酬恒2琴。
嶝陋瑟触发逻辑l控制内部时钟时钟／时序控制图2采集模块硬件结构框罔ARM总线接口2．2～D采样与数据存储控制CPLD将内部时钟分频后作为A／D的采样时钟和RAM地址发生器的计数时钟．在进行采样的同时．同步提供RAM地址信号和写信号，把每次的结果直接存到RAM。
且自动递增RAM地址．当加转换的数据采样点数超过存储器的最大容量．新数据会由零地址起覆盖I臼数据⋯。
采集单元若没有收到触发信号．这个过程是周而复始的；若触发，存储器存满后．停止采样．通过中断通知监控单元读取数据。
采样与数据存储控制功能的MaxplusⅡ仿真波形见图3。
CLK为输入时钟，ADCLK为采样时钟，ADOE为AD的片选信号．Addclk为地址计数器时钟。
RAMCE、RAMWE、RAMOE分别为RAM的片选、写信号与读信号，Rdadd『17．．o】为RAM的地址信号。
网3 AD采样与数据存储控制功能仿真波形2．3预触发变频采集技术采集模块具有预触发功能．能够记录电网故障前一段时间内的电网电压信号。
为了能在存储器容量一定的条件下完整记录电网内、外过电压，采用了变频采样技术。
预触发变频采样技术实现原理：设整个存储器的长度为L．保存电网故障前电压波形的数据长度为L。
(厶吐)，称为预触发长度，以低速采样频率足采样得到的数据长度为L，．称为变频采样长度。
在电网正常情况下．采样卡一直以高速采样频率E连续采样．当电网出现过电压．CPLD同时启动其内部的两个计数器分别从零开始计数．当计数器2计数到(￡一￡广￡：)后，自动将A／D采样和地址发生器时钟切换为设定的频率R。
当计数器1计数到(￡一厶)时万方数据停止采样。
设出现过电压信号时对应的RAM地址为触发点．AD采样停止后对应RAM地址起点为预触发点，采用预触发变频采样模式采集完成后，整个RAM中数据存储的格式见图4。
预触发点触发占蛮频点图4变频预触发采样原理将高频采样频率E设置为40 Msps，其采样长度为1 ms，低频采样频率R设为100 ksps，则其采样长度为2．2 s．这样既可以采集高频快速的外过电压．又可在较长时间内记录系统内部过电压的发生情况，从而可记录不同形式的过电压。
3监控模块的实现3．1监控模块硬件结构监控模块负责采集模块控制、故障数据的读取并将数据以故障文件的格式存盘．然后定时或在需要的时候通过网络控制单元将数据与后台服务器以TCP／IP协议方式进行高速通信。
监控单元硬件结构见图5[71。
图5监控模块硬件结构框图监控模块采用基于ARM7TDMI内核处理器LPC2214作为处理器．为了实现TCP／IP协议栈．利用其Bank，口外扩了256 k字的SRAM。
CPU通过外部总线与采集模块、CF卡接口电路和网卡控制器进行连接．时钟芯片PCF8563通过12C总线与CPU相连。
复位监控芯片CATl025内部集成了2 k位EEPROM，可用于保存网卡地址、采集单元的控制参数等基本信息。
系统中扩展了一片CPLD器件构成接口电路并实现各种泽码功能．3．2采集模块控制系统上电运行时．监控模块要对采集模块进行初始化操作；当采集模块完成一次数据采集后．监控模块读取对应的采集模块中的数据存盘．数据读完启动采集模块进行下一次采样。
采集模块通过I／O端口发出读写地址控制信号．建立起与监控模块之间的联系。
地址选择控制电路由基址和变址译码单元组成。
基地址由CPU的片选信号CS，与地址线A∞、A笠译码产生，变址是A，～A0。
