单片机协处理器在电力系统中的应用 摘要：单片机协处理器能分担主处理器的部分工作，使电力测控系统在运行速度、功能需求等性能上有明显的改善。关键词：单片机协处理器 硬件略图 软件前言在电力测量及保护系统中，通常是由单片机构成数个乃至数十个前端处理器。它们通过串行通信与微机构成的中央处理器相连接，形成一个完整的系统，以实现对电力系统的遥测、遥信、遥调、遥控等功能。前端处理器的核心就是单片机，从目前的情况来看，以 Intel 公司的 16 位单片机80C196 系列应用最广。单片机要处理的问题很多。如 I/O 量、A/D 模数转换、键盘、通信、显示等，处理一圈所花费的时间常称之为前端处理器的运行周期。在整个系统中，前端处理器的数量较多，中央处理器对其进行巡检时会花去较多的时间。若能将前端处理器的运行周期缩短，毫无疑问能提高整个系统的运行及处理速度，使系统的性能得以改善。 被处理的各量中，以模拟量的处理较为复杂且耗时较长。模拟量的处理内容较多，如模拟量周期的测定、模拟通道的选择、A/D 转换及存储等，有时还须采样/保持控制等。如能将模拟量交给一个协处理器去处理，势必会减轻主处理器的负担，缩短主处理器的运行周期，同时还能为增强某些功能需求制造条件。模拟量的计算通常是用傅氏算法，其精度又与模拟信号一周期内采样点的多少有关。采样点多，精度就高，但耗费的时间也多。若前端处理器采纳单一的 CPU，由于受到时间和模拟通道数量的限制，采样点大约在 12～24 点。若采纳协处理器，采样点可多至 30～36 点，模拟通道多至 16 个，也同样可正常工作。由于主处理器与协处理器的软件各自独立，使得在编制软件思想清楚，容易理顺。 一、硬件图 1 给出了前端处理器中采纳协处理器的硬件略图。它的主处理器仍采纳了当前流行的 16 位单片机 80C196KB，协处理器采纳了 W78E51 单片机。W78E51 的指令及性能同89C51，只是它的工作频率可以达到40MHz。由于有两个 CPU 同时运行，而且它们之间还有数据交换，如何去协调它们的工作是至关重要的，这需要通过硬件和软件的设计来加强保证。图 1 中，IC1 是 8 选 1 的模拟通道芯片MAX338，若通道数量超过 8，可选用MAX306，其通道数量可达 16 个。IC2 为 12位带采样保持功能的 A/D 模数变换芯片AD1674。IC4 为地址锁存片 74LS373，IC5为 RAM 存储芯片 6264，它们附属于 IC3，作为 IC3 的片外数据存储器。 硬件的工作过...
