基于ARM的智能電網數據采集器設計
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中級和高級數據采集器的應用及系統結構
較之入門級數據采集器，中級和高級數據采集器都具有更廣泛的功能。高級與中級的區別通常在于CPU的速度。也就是說，高級數據采集器一般需要更快的CPU速度，而這對微控制器配置至關重要。
高級數據采集器系統框圖和資源要求
高級數據采集器常用于更復雜的住宅設置和三相工業應用中。計算需求越高，CPU性能要求也越高。200 MHz以上主頻通常是最佳選擇。高級數據采集器還具備更先進的通信和控制功能，如以太網和Wi-Fi、用于交互式顯示的LCD接口以及供本地數據下載的USB主機。這些新增功能需要更多閃存與系統內存，且需要實時操作系統（RTOS）。圖3給出了示例功能框圖。
圖3 用于高級數據采集器的微控制器配置示例
圖4 用于中級數據采集器的微控制器配置示例本文引用地址：http://www.104case.com/article/148260.htm
高級數據采集器元件選舉及考量
對于圖3的應用方案，恩智浦LPC3250系列不失為一個很好的選擇。該系列采用ARM9 CPU內核，其運行速度高達266 MHz，同時采用矢量浮點（VFP）協處理器用于高級算術運算。此外，還提供了必要的外設和接口，包括7個UART、1個帶專用DMA控制器的10/100 G以太網MAC、1個具有全速主機和設備性能的USB OTG、1個RTC，以及1個靈活的可支持STN和TFT面板的LCD控制器。
圖3的配置為三芯片解決方案，因為微控制器需要外部SDRAM和NAND閃存才能形成足夠的存儲器資源。如果系統不需要這么快的CPU時鐘頻率，則選擇一款板載資源充足的微控制器往往更為可取，這也正符合了中級解決方案的要求，如圖4所示。
中級數據采集器元件選舉及考量
相對于高級解決方案，中級數據采集器的突出優點是成本較低。因為需要較少的組件，所以在PCB方面可節省高達2~3美元成本。簡單的配置帶來更好的經濟性，但性能上的局限使得中級數據采集器更適合作為入門級的升級產品使用，并非高級解決方案的替代方案。中級數據采集器更適合于以犧牲系統功能換取成本的工業應用。對于想提高系統性能的住宅應用來說也是不錯的選擇，如以太網實時通信可用于控制用戶電源開與閉，或用于報告狀態變化（顯示設備篡改）等。
恩智浦LPC1760系列非常適合中級數據采集器。該系列采用ARM Cortex-M3 CPU，主頻高達100 MHz，且包括最大64 KB的SRAM和512 KB閃存。板載外設和通信接口也為中級數據采集器提供了充足的資源。
數據采集器執行了提高電網智能化的重要任務。選擇合適的32 bit微控制器可簡化開發步驟，設計出經濟高效的解決方案。選擇微控制器時，工程師應考慮片上資源，也應考慮其他設計因素，如設備可靠性（溫度和濕度范圍、數據保持能力、電流快速瞬變可靠性、防靜電等）、系統級組件集成、區分功能（如數據加密），當然還有價格因素。恩智浦的ARM解決方案包括LPC1200、LPC32x0和LPC1760系列，可提供最佳的性能特點組合及滿足系統需求，是各種住宅甚至是工業用數據采集器設計的理想選擇。
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