适用于高压继保装置的高速串行数据总线

摘要

本发明涉及电力系统自动化技术，尤其涉及高压继电保护装置，以及数字化变电站二次设备。为了解决传统高压数字继电保护装置中，高速多通道电压电流采样值在多处理器间难于实时共享的问题，本发明提出的HSSDB高速串行数据总线：采用数据（DATA），时钟（CLK）和帧同步（FS）三条串行信号线，拓扑结构上采用单工广播形式。物理层采用M-LVDS低摆幅差分电平，每帧数据拥有32个数据槽位可以灵活传输电压电流采样值。同时具备CRC校验信息，提高系统容错检错能力。HSSDB总线数据传输数据率为5.12Mbit/秒，满足高压继保装置在50Hz工频环境下每周波200点采样数据多个通道传输的要求。本发明解决了高压电力继保装置中，多处理器系统大数据量采样数据共享以及传输的问题，提高了系统的灵活性和可靠性，同时降低了系统总体成本。

主权项

一种适用于高压继保装置的高速串行数据总线，它分为物理层，数据链路层和应用层三层结构，它采用单工广播方式发送数据，并且遵循时分复用的原则，其特征在于：所述物理层，共拥有三条传输信号线，分别是数据DATA、随路时钟CLK和帧同步FS，在物理层电气特性上，采用了高速低摆幅M‑LVDS电平方式；所述三条传输信号线中，帧同步FS信号线表示每帧的开始，低电平有效，宽度为一个随路时钟CLK时钟周期宽度，每两个帧同步FS信号之间的间隔表明了数据帧的间隔，随路时钟CLK信号是总线时钟信号，随帧同步FS和数据DATA信号线一起传输；所述数据链路层，在串行数据线上，区分每帧的数据结构，并对数据进行解串行操作并放入缓冲区中供处理器使用，传输过程中，无需处理器参与； 所述应用层，总线的31个数据槽位根据应用的不同，存放不同的数据信息；每个数据帧可传输32个16bit宽度数据，即每帧共512bit数据量，其中前30个数据槽位留给应用层传输数据使用，第31个数据槽位用来存放前30个数据槽位的CRC校验信息，第32个槽位空出，作为两个数据帧之间的等待间隔；同时，总线数据传输数据率为5.12Mbit/秒，满足高压继保装置在50Hz工频环境下每周波200点采样数据多个通道传输的要求。