变电站微机型故障录波装置设计方案研究

三江学院电气与自动化工程院（系）电气工程及其自动化专业论文题目变电站微机型故障录波装置设计方案研究学生姓名陈栋学号起讫日期指导教师姓名（签名）指导教师职称讲师指导教师工作单位三江学院院（系）领导签名摘要随着电网电压等级和容量的逐步增加，电力系统故障所造成的经济损失越来越大。一旦系统发生故障其处理手法不再仅仅是切除后重合以恢复线路运行，还必须对故障信息进行采样、记录、存储，以分析故障前后电力系统的状态规律，对于今后预防和及时排除故障有着极为重要的指导意义。本文依据DL/T553-1999《220kV~500kV电力系统故障动态记录技术准则》中故障动态记录的要求，结合国内外故障录波设备的发展现状，针对当前此类设备结构设计上的局限性及整体录波性能和扩展功能不足的问题，设计开发一种基于高性能DSP(TMS320C6713)为核心的新型故障录波设备，采用分层的设计概念的设备整体方案：用于高速数据采集装置的底层和上位机层。基于TI公司芯片为控制器的高速数据采集设备，运算能力和数据处理能力强大，据其设计了相应的硬件电路，并采用模块化的思想，用汇编语言编写了软件。关键词：故障录波装置；高速数据采集；DSP；硬件设计；软件设计

AbstractWiththevoltagelevelandcapacityincreasinggraduallyofthepowersystemgrid，economiclosscausedbysystemfailureisgrowingalso.Faultprocessingisnotonlytorecoverytransmissionlineoperationafterresectionandreclosingbutalsosampleandrecordfaultinformationtoanalyzetheoperatingstatefeatureofpowersystemfailuresonpreandpost,whichwillpayaveryimportantsignificanceforfaultpreventionandclearingtimelyinfuture.ThisarticlebasedonrequestsofDL/T553-1999"TheTechnicalSpecificationofDynamicFaultRecordingfor220kV～500kVPowerSystem",combinedwiththecurrentdevelopmentoffaultrecorderathomeandabroad,accordingtosolveperformanceandfunctionaldeficienciesduetostructuredesignlimitationsofcurrentfaultrecorder,thispaperusesTMS320VC5509asthecontrollerofthedataacquisitionequipment.RelevanthardwareisdevisedbasedonDSP’shighspeedofcomputingandpowerfulabilityofdataprocessing,andthesoftwareiswrittenbythethinkingofmodularization.

Keywords:faultwaverecorder；highspeeddataacquisition；DSP；hardwaredesign；softwaredesign目录第一章 绪论 11.1 研究背景 11.2 研究内容 1第二章 系统总体方案设计 32.1 对故障录波装置的基本要求 32.2 系统硬件总体方案 42.3 系统软件总体方案 5第三章 微机型故障录波装置硬件设计 63.1 TMS320VC5509介绍 6 DMA控制器 6 外部存储器接口EMIF 7 多通道缓冲串口McBSP 83.2 模拟信号调理电路设计 93.3 A/D转换器接口设计 103.4 上位机通信接口设计 123.5 数据存储器接口设计 143.6 时钟电路设计 153.7 电源设计 16第四章 微机型故障录波装置软件设计 184.1 主程序设计 184.2 数据采集子程序 204.3 上位机通信子程序 224.4 BootLoader程序 23 载入表的生成 23 SPI加载 24 程序在线引导 254.5 上位机软件设计 26结束语 28致谢 29参考文献 30绪论研究背景当前，高质量高可靠性输电已成为电力系统发展的重要目标，性能优良的故障录波设备对保证电力系统的安全可靠运行具有重要的作用。一方面是随着电力系统的电能输送容量和电压等级的逐步提高，输电线路发生故障造成的经济损失及负面影响越来越大，另一方面由于电力网络规模日益扩大以及区域或跨区域电网络互连的趋势，使得电力系统的行为越来越复杂，一些原有假设条件的局限性和简化模型不再适用于系统分析。因此，精确详尽的现场实测数据，特别是在发生故障前后的电力系统实时数据将具有更加重要的应用价值。进入80年代后，微机故障录波设备成为电力系统自动化管理的重要组成部分，在故障发生时记录所检测线路在故障前后的电气参数的波形曲线和相关开关量，生成相应的记录数据用于分析协助处理事故、模拟还原故障过程，并且为评估校核继电保护装置的动作行为提供量化数据，对于减少停电时间、提高供电可靠性及安全运行水平有着重要意义。研究内容本论文将高性能DSP芯片应用于电力系统故障录波设备，根据硬件结构和功能设计流程，共分为5章进行阐述，具体安排如下：第一章绪论，介绍电力系统中故障录波器问题以及本课题提出的背景和意义。第二章高性能故障录波设备总体设计方案综述，首先介绍电力系统对故障录波设备功能的要求，然后针对当前故障录波设备在设计结构上的局限性，提出一套以高性能DSP为核心的新型故障录波器，从硬件水平论证其性能上的优越性；第三、四章分别介绍该高速数据采集装置软、硬件设计。本文的高速数据采集装置以TI公司的TMS320VC5509为控制器，充分利用其高速运算能力和强大的数据处理能力，设计了相应的硬件电路，并采用模块化的思想，用汇编语言编写了软件。第五章为结论。系统总体方案设计对故障录波装置的基本要求我国最新的电力系统故障录波标准是参照1999年国家经贸委颁布的DL/T553-1999《220kV~500kV电力系统故障动态记录技术准则》中动态记录的基本要求制定的，对故障动态过程中数据记录设备的基本功能、所记录的有效范围及分辨率、启动故障动态记录的条件参数、故障数据记录时长、方式和采样速率、记录装置输入量的基本配置、数据存储容量、转出时间及输出方式都做了相应的规定。系统硬件总体方案硬件结构运用分层设计概念，包括一个高速数据采集装置和上位机。本文设计录波器捕捉到的故障信号具有频率高，随机性强的特点，所以我们必须设计一种高速数据采集装置。以TI公司的高速数字信号处理器TMS320VC5509芯片为核心的数据采集装置；该装置可实现模拟信号的同步采样，模拟信号的采样率达20MSPS。运行时高速数据采集装置完成采集，处理和上传数据，计算机可以独立完成数据和波形图的保存，采用PC机和高速数据采集设备之间的串行通信。录波器的结构如图2-1所示。图2-1高速录波器结构图数字信号处理芯片（DSP），作为一种快速的实现算法和设计新的微处理器，具有强大的数据处理能力。以其快速的指令周期，采用哈佛结构，流水线操作，特殊的乘法器，特殊的DSP指令，和集成电路的设计，因此，在相同的频率甚至比目前最先进的个人计算机的10-50倍。此外，DSP已经不能作为一个简单的数据采集，也可以承担主要的操作和控制，由CPU完成的主要功能。以DSP和高速A／D和现代计算机技术，将能够进一步改进和完善的微机保护和自动装置的故障记录仪对实时性要求很高的。因此，DSP技术在电力系统中有着广泛的应用前景。基于以上考虑，本文将利用开发的过滤器的DSP高速故障。传统的故障录波器的DSP的转变，充分发挥在信号处理和数字操作，其强大的功能，能满足变电站直流电源接入终端故障波形的两侧需要。系统软件总体方案系统软件包括两部分：软件和上位机软件和高速数据采集装置。由于高速数据采集装置是由DSP控制，采用DSP汇编语言软件，生成TI的DSP集成开发环境CCS调试软件和应用软件，主要功能是两侧的变电站故障信号的数据采集和数据上传失败。为了使程序不仅清晰和易于维护，便于软件升级，DSP软件设计中采用模块化的编程思想，将每个功能模块子程序是不同的完成。由于采集信号的突发，随机性很高，所以在DSP软件将使用外部中断启动A/D转换器的输出数据。由于VB语言开发周期短，易于学习，能够满足设计的需要，因此，上位机软件用VB开发。微机型故障录波装置硬件设计在本设计中，控制器，采用TI公司的DSP高速数据采集装置，因此，高速数据采集装置包括模拟信号调理电路的设计设计，DSP与DSP软件隔离电路的设计。以下将介绍一些外围设备的核心，在此基础上，对高速数据采集进行硬件和软件设计。TMS320VC5509介绍DMA控制器DMA控制器可以没有内存，CPU之间的数据传输的干预和外部存储器，和芯片。TMS320VC5509DMA控制器具有以下特点：DMA可以独立于CPU的工作；有四个标准端口（端口）连接到DRAM，SARAM，外部存储器和外围设备；6通道；每个通道可以设置优先级；对每个信道传输可以通过选定的事件触发时的操作；完成后，DMA控制器发送一个中断CPU。DMA控制器和DSP部分的连接框图如图3-1所示。图3-1DMA控制器与DSP其他部件连接图如前所述，DMA控制器有6个通道，用于4个标准端口之间的数据传送每个通道可以从某个端口读取数据，也可以将数据写入某个端口。每个通道有一个FIFO缓冲区，如图3-2所示，使得数据的传输包括两个阶段：端口读取和端口写入。DMA先从源端口读取数据，并将其放到通道的FIFO缓冲区里，然后再从FIFO缓冲区取出写入目的端口。DMA控制器的寄存器有两套：一套是配置寄存器，供CPU写入所需的配置值；另一套是工作寄存器，供CPU工作时使用。所以，DMA通道正在进行数据传输时，CPU可以写入下次传输的配置参数，而不影响正在进行的传输。图3-2DMA传输过程外部存储器接口EMIFTMS320VC5509的外部存储器接口EMIF能支持多种不同类型的外部存储器件，可以做到和外部存储器的无缝连接。其结构框图如图3-3所示。图3-3外部存储器接口结构框图外部存储器接口除了对异步存储器的支持外，还提供了对同步突发静态存储器(SBSRAM)和同步动态存储器(SDRAM)的支持。异步存储器可以是静态随机存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)和闪存存储器等存储器，在实际使用中还可以用异步接口连接并行A/D采样器件、并行显示接口等外围设备。在本文的设计中，将使用外部EMIF的异步接口连接8位并行的A/D转换器。多通道缓冲串口McBSPTMS320VC5509提供三个高速的多通道缓冲串口(McBSP，Multi-channelBufferSerialPort)，DSP通过McBSP可以与工业标准的编解码器、模拟接口芯片(AICs)及其他串行A/D、D/A芯片直接连接。McBSP包括数据通路和控制通路两部分，并通过7个引脚与外部器件进行通信，其结构如图3-4所示。图3-4McBSP内部结构它具有以下一些主要特点：全双工通信；双缓冲数据寄存器允许传送连续的数据流；独立的收发时钟信号和帧信号；能够向CPU发送中断和向DMA控制器发送DMA事件；具有可编程的采样率发生器；可设置帧同步脉冲和时钟信号的极性；传输的字长可以是8位、12位、16位、20位、24位或32位；可将McBSP引脚配置为通用输入输出引脚。模拟信号调理电路设计为了保证供电系统的安全，数据采集装置稳定可靠的工作，必须将强电和弱电隔离，主要包括电源的隔离和模拟信号的隔离等。电源的隔离相对来说比较简单，交流系统可以采用变压器隔离，直流系统主要采用直流电压隔离器(即DC/DC变换器)隔离。模拟信号的隔离则比较复杂，通常来说有以下几种方法：普通的电压/电流互感器法隔离，这种方法一般用在大电流、高电压的情况下。互感器的缺点是体积大，线形度差，响应速度慢。其次是隔离放大器，隔离放大器是一种在输入和输出之间进行电气隔离的高耐压、低噪声的放大器。它适用于在高电压上检测信号及不同基准电位之间的接口，也可以用在测量仪器的输入端防止来自高压侧的噪声信号等方面的应用。隔离放大器又有变压器耦合，电容耦合和光耦合，变压器耦合和电容耦合的缺点是其响应时间比较慢，频带比较窄，一般带宽最高可到几十千赫兹，因此不适用于高频信号的隔离。光耦合隔离的优点是响应速度比较快，而本文设计的数据采集装置采集的故障信号频率较高，因此本文选择线形光耦来对模拟信号进行隔离。图3-5是模拟信号的隔离示意图。图3-5模拟信号的隔离由于故障信号的电压幅值比较高，最高有可能达到上千伏。因此在上图中，先用R1、R2和R3对故障信号信号分压，使R3两端的电压满足高速线形光耦的输入要求。模拟信号经过这样的处理后，便达到了强弱电信号隔离的目的。A/D转换器接口设计本文设计的故障录波器中，A/D转换器的采集速率必须足够高才能采集到二次侧直流电源上的故障信号。针对上述情况，本文选用了TI公司生产的高速模数采样芯片TLC5510，该芯片是美国TI公司生产的新型模数转换器件(ADC)，它是一种采用CMOS工艺制造的8位高阻抗并行A/D芯片，能提供的最高采样率为20Msps。由于TLC5510不仅具有高速的A/D转换功能，而且还带有内部采样保持电路，从而大大简化了外围电路的设计。同时，由于其内部带有标准分压电阻，因而可以从+5V的电源获得+2V满刻度的基准电压。用户通过在VDDA、REFTS、REFT、REFB、REFBS和AGND引脚之间加电阻可以调整参考电压的大小，图3-6为获得+2V参考电压的外部引脚的连接。图3-7是TLC5510内部工作时序图。图3-6TLC5510内部分压电路图3-7TLC5510内部工作时序图A/D转换器外围电路及其与DSP的接口其设计好坏与否直接关系着故障录波器能否正确的录取故障波形。在本文的设计中，变电所正常工作时高速数据采集装置中的A/D转换器TLC5510并不能输出数据，当有故障信号时，A/D转换启动电路给DSP一个中断，在中断中DSP的DMA通道启动同时使能A/D转换器的数据输出，此后，DSP通过DMA读取A/D转换器的数据输出来达到录取故障数据的目的。图3-8是A/D转换器TLC5510的外围电路及其与DSP的接口电路图。由于故障时刻变电所直流电源端的信号由直流电源信号和扰动信号两部分组成，因此在高速数据采集装置上有两个A/D转换器，其中A/D转换器1仅采集扰动信号，A/D转换器2采集发生故障时直流电源端总的电压信号。图3-8TLC5510外围电路下面将分有故障和没有故障两种情况对图3-8的工作情况予以说明。在没有故障时，二次侧直流电源端的信号的经过线形光耦后是一个直流信号。在图3-8中，由于电容C1的隔直作用，高速比较器TL714的正输入端为0V且其参考电压端接地，所以高速比较器TL714输出为低电平。这里选用了TI公司的高速差分比较器TL714，它的最高工作频率可达50MHz，完全能满足本文高速数据采集的需要。当有故障产生时，故障信号经过隔直电容C1后仅剩下扰动信号。这个信号送给A/D转换器1，同时未经隔直处理的信号送给A/D转换器2。由于A/D转换器TLC5510的模拟输入要求在0~+2V，所以在模拟输入通道上加入了电位器R1、R2用以调节A/D转换器模拟输入的电平范围。当扰动信号到高速比较器TL714后，由于输入端电压高于参考端电压，所以其输出端OUT为高电平。在D触发器74ALS174的输入时钟端CLK上产生一个上升沿，由于D触发器的的输入端D为高电平，所以其输出Q在上升沿到来时跟踪输入端D也变为高电平，从而给DSP一个中断用来启动DMA；同时输出Q变为低电平启动A/D转换器的数据输出。当数据采集完毕后，DSP的GPIO给CLR低电平恢复74ALS174的初始状态。A/D转换器TLC5510的时钟由DSP的时钟输出引脚CLKOUT提供，由于TLC5510的工作时钟要求是高于40MHz。因此必须将DSP的时钟分频后提供给A/D转换器，在DSP中设置系统寄存器(SYSR)中的CLKDIV即可得到A/D转换器的工作时钟，这个时钟信号经过两级反相器74AC11004的缓冲后提供给A/D转换器。在这里A/D转换器和DSP工作在同一时钟下，这样可以保证数据尽可能少的丢失，保证数据的完整性。在传统高速数据采集设计中往往在A/D转换器和DSP间加FIFO缓冲。数据首先从A/D转换器采集到缓冲区FIFO中，然后在从FIFO读到DSP的内存。这样从外部信号源到DSP就要一定的附加时间，这对高速数据采集来说是不利的；同时由于多了一个FIFO缓冲，增加了电路和程序的复杂性。在本文的设计中，如图3-8所示，两路A/D转换器TLC5510的8位数据输出线直接接在DSP的16位外部存储器接口EMIF的数据线上，当TMS320VC5509工作在144MHz的时钟频率时，EMIF读取数据的速度高于TLC5510的数据输出速度，应该适当降低DSP的工作频率。实践证明当DSP工作在80MHz时，DSP读外部数据的速率能够很好的配合TLC5510的数据输出。由于DSP是3.3V电源操作，而A/D转换器TLC5510是+5V电源操作，因此必须将A/D转换器的数据输出经过电平变换后送给DSP的外部存储器接口EMIF的数据线。在这里选用了16位宽度的高速总线收发器74ALVT16245，它具有电平转换功能，并且速度足够快，典型的传输时间仅为1~2个纳秒，能够用在本文的设计中。上位机通信接口设计当DSP采集到的数据存储到数据存储器中后，必须上传到上位机中，以便在上位机中进行进一步的处理，画出故障波形。但是TI公司的C55x系列DSP片上并未提供异步串行收发器(UART)，对于与微机及其它设备进行异步数据传输的应用，必须在DSP上扩展异步串口。MAX3111通用异步收发器是MAXIM公司专门为小型微处理系统进行最优化设计的UART，它是MAX3100的改进类型。SPI串行协议中，主设备提供时钟信号并控制数据传输过程。由MAX3111接口电路时序图，必须设置DSP的McBSP于适当的方式才能保证与MAX3111的时序相配合。必须为McBSP选择合适的时钟方案，即设置McBSP工作在时钟停止模式。所谓McBSP的时钟停止模式是指其时钟会在每次数据传输结束时停止，并在下次数据传输开始时立即启动或延迟半个周期后在启动。而且，其收发器和发送器在内部得到同步，即CLKX和FSX分别和CLKR和FSR相连。这时McBSP可以作为SPI的主设备或从设备，发送时钟信号(CLKX)对应于SPI协议中的串行时钟信号(SCK)，发送帧同步信号(FSX)对应与设备使能信号(CE)。在这种方式下对接收时钟信号(CLKR)和接收帧同步信号(FSR)将不进行连接，因为它们在内部与CLKX和FSX已经连接了。TMS320VC5509系列的McBSP串行接口工作于时钟停止模式时可直接与MAX3111进行连接，MAX3111为3.3V器件的特性方便了与DSP芯片进行接口，从而实现与RS232设备进行异步数据传输，此时DSP作为SPI协议中的主设备，其接口电路如图3-10所示。图3-10DSP与MAX3111接口电路图DSP的发送时钟信号(CLKX)作为MAX3111的串行时钟输入，发送帧同步脉冲信号(FSX)作为MAX3111的片选信号(CS)。DX和DIN连接作为发送数据线，DR和DOUT连接作为接收数据线。MAX3111TX和T1IN相连，RX和R1OUT连接，从而利用其片内的转换器实现UART到RS-232电平的转换。上图中的晶振为2MHz。MAX3111的中断信号与DSP的外部中断1连接，这样可以在中断程序中实现数据的传送和接收。MAX3111有4个中断源，分别为Pr(接收帧校验位=1中断)、R(接收数据有效中断)、RA/PE(帧格式错误中断)、T(发送缓冲器空中断)，这些中断都可软件屏蔽或使能，当中断产生时，DSP进行一次读操作，通过判断数据中R和T等标志位进行中断识别，之后进行相应的操作。数据存储器接口设计当有故障产生时，高速数据采集装置启动并采集到数据后，数据先是存放在TMS320VC5509的RAM中，如果DSP不慎掉电，则采集的数据就会丢失；并且由于高速数据采集的数据量非常大，DSP的内部RAM不一定足够大。为了解决上述问题，有必要在DSP外部扩展数据存储器。随着制造工艺和材料的改进，闪速存储器相比EPROM和EEPROM等存储器其性价比的优势越来越明显。在本文中扩展的数据存储器选用了SST公司的SST25VF040。SST25VF040是闪存技术领导厂商超捷最新推出的SPI接口的串行闪存，它是一块低功耗FLASH，存储容量为4MByte，工作在2.7V至3.6V的电压下，因而可以直接和DSP相连。图3-11是数据存储器与DSP的接口示意图，SST25VF040接在TMS320VC5509的McBSP1上。和DSP与MAX3111接口方式类似，McBSP1也必须工作在时钟停止模式时才能与SPI接口的数据存储器做到无缝连接。在图3-11中，通过DSP的GPIO片选扩展了两片SST25VF040共计8MByte的数据空间，来满足高速数据采集时大量数据存储的需求。图3-11DSP与数据存储器的接口由于SST25VF040的第一个命令字的长度为40位，而McBSP口工作在时钟停止模式时最多传送32位，因此必须先将McBSP的各个引脚设置为普通IO口模式，来模拟SST25VF040接收控制字的时序传送第一个40位数据，传送完毕后在将其设置为时钟停止模式传送余下的数据。具体的软件流程图将在下文中详细叙述。时钟电路设计TMS320VC5509内部有一个时钟发生器，设计者只需选择器件的时钟源，具体的接法有两种：1.晶体振荡器方式，在DSP的引脚X1和X2/CLKIN之间接一枚晶振，内部振荡器即可工作；2.外部时钟方式，外部时钟直接从X2/CLKIN引脚输入，X1引脚悬空。本测量系统的时钟接法采用第二种方式，将20MHz晶振外接到DSP的引脚X1上。具体连接方式如图3-12所示。图3-12有源晶振接线图由于本文设计的数据采集装置采样速率较高，本文采用了20MHz的有源晶振，它具有频带宽，精度高的优点。同时晶振的频率相对DSP的工作频率较低，这样可以保证时钟信号在传输过程中较小的失真度，减少高频干扰。当晶振的时钟信号到达DSP后，通过内部的时钟发生器，并正确的配置时钟模式寄存器CLKMD，将晶振信号倍频后便可得到DSP工作所需的时钟信号。电源设计TMS320VC5509采用低电压供电模式，并采用双电源供电机制，即内核电源和I/O电源。其中I/O电源采用3.3V电压，提供给外部接口引脚，便于直接和外部低压器件接口，无须电平转换电路；内核为1.6V，主要为DSP的内部逻辑提供电压，包括CPU和其他所有的外设逻辑，降低内核电压目的是降低功耗。本文选用的TI公司专门针对DSP应用生产的电压调节器TPS7301和TPS7333，其中TPS7301用于提供3.3V电源，TPS7333用于提供1.6V电源。TPS73xx系列电源芯片的典型应用如图3-13所。图3-13TPS73xx系列电源芯片的典型应用由于TPS73xx系列电源芯片的输入为5V，而在变电所中最常用的是220V的交流电源。因此本电源的设计思路就是：将220V的交流电源转变成+5V直流电源。常用的实现方法有两种：一种是采用线形变压器、整流电路及稳压器来现，它的特点是设计简单，缺点是体积和重量偏大；二是通过设计高频开关电源来实现，它的优点是体积小，重量轻，效率高，缺点是设计较为复杂，易引入高频干扰。结合本系统的实际情况，电源的体积和重量相对于整个系统来说不是考虑的主要问题，而高频干扰却是数据采集过程中需要避免的，综合以上因素，本系统采用第一个方案，即线性变压器、整流电路加稳压器。

数字化故障录波装置方案设计本文通过使用软件CCS集成开发环境开发的研究。CCS是DSP软件调试工具，分为代码调试工具和两个类的代码生成工具，代码生成工具的混合语言，作用代数语言，汇编语言或在DSP编译器的制备，汇编器和链接到可执行文件的DSP程序，代码生成工具，包括：C编译器，汇编器和链接器。还有一些辅助工具，如文件格式转换程序，库生成和文件管理程序；调试代码的工具是DSP程序的调试和系统，使其能达到设计的目的，TMS320系列DSP芯片的系统集成和调试的工具：C/汇编语言源代码调试器，DSK的软件模拟器，用于模拟软件开发系统和EVM评估模块。总体方案数据采集装置的三个基本功能模块是：数据采集、信息处理和数据传输。这三个模块在主程序的监控和任务调度下协同运行，完成数据采集系统的基本功能。1．设置时钟发生器时钟发生器是简单的设置，需要准确地知道CPU时钟输入时钟频率的驱动信号的频率和希望达到的目的，以确定所需的设置的乘数和初始锁定时器的值，这些值写时钟模式寄存器的时钟发生器完成。在核心，主要对clkmd时钟模式寄存器和状态寄存器3clkoff位设置。在clkmd值将确定的时钟信号，DSP的工作频率和CLKOUT引脚输出频率；clkoff用于启用或取消时钟输出，以决定是否该时钟信号的A/D转换器。2．与中断相关寄存器的设置A/D采样是启动中断INT0中断服务程序的外部。为了触发信号到来时，中断可以得到正确的响应，必须打开中断。包括全局设置状态寄存器1中断控制位INTM打开所有的可屏蔽中断使能寄存器，设置ier0打开INT0中断，中断向量指针IVPD和ivph配置。还必须配置中断寄存器dbier0调试期间。3．实时时钟的配置为了记录故障发生的时刻，有必要配置DSP的实时时钟(RTC)。系统初始化过程中，处于等待状态的系统，一旦变电站故障，DSP将产生一个中断。图4-1是数据采集装置的主程序流程图。图4-1数据采集装置主程序流程图接入方案故障信息接入原则数字化变电站的发展目前处于常规变电站向数字化变电站的过渡阶段，各个数字化变电站的实施情况各不相同，有些变电站在过程层网络部分实现数字化，有些变电站在站控层网络部分实现数字化。鉴于目前数字化变电站尚处于探索阶段，未达到全面推广应用水平，为保证继电保护装置动作可靠性，国内大部分数字化变电站过程层网络采样值和开关量的传输通过不同连接链路方式进行分别传输。所以，故障录波器也对采样值和开关量采用不同的物理接入方式进行连接录制。采样值接入技术分析录波器需考虑全站全数字化建设，当电压、电流模拟量的采集通过电子式互感器实现时，要全面记录间隔层和过程层的采样值报文。采样值接入故障录波装置需要保证接入的电力系统采样数据的真实性、有效性原则，并符合《电力系统连续记录装置》的技术原则要求。鉴于采样数据已采用光缆或网络传输，标准协议规范中包含了母线电压、线路电压、测量电流、保护电流等多种交流量信息，因此，在不改变硬接线、回路及网络拓扑的情况下，应该可由用户对实际记录的数据通道进行自由订制，并且录波器应能适应多种传输速率，自动或手动匹配。（1）物理接入方式数字化变电站配置电子式互感器，采样值录波有两种物理接入方式，一种是间隔层设备与录波器采用串行单向多路点对点通信连接方式，另一种是将模拟量传输进行统一组网，形成过程层网络，录波器接入过程层网络获取采样值信息。点对点模式图4-1点对点录波模式如图所示4-1所示，各间隔模拟量信号在对应合并器进行信息合并后，经串行连接形式以网线或光纤分别将各路间隔采样值接入故障录波器的采样值集中器，实现模拟量录波。网络模式 如图4-2所示，各间隔模拟量信号经过网络交换机组网形成采样值过程层网络，对同一过程层网络经以网线或光纤直接接入故障录波器的采样值集中器，实现模拟量录波。技术对比 网络与点对点的采样值接入模式相比较，网络模式可节约网络连接设备和介质，如过程层网络交换机和网线，能减少一些工程投资，但鉴于目前国内IEC61850网络模