引言
随着我国在水情数据采集系统的信息化和现代化步伐的加快,需要采集的数据种类增多,采集的站点数增加,对数据采集的速度和质量都提出了新的要求,传统的水情数据测报系统的RTU(远端数据采集器)已不能适应新的要求,亟需开发新的产品。
新开发的RTU,其处理能力要比较强,可扩展性要比较好,运行的软件系统具有可移植性,可以移植到不同的硬件平台,可以根据需要配置不同的传感器。为此技术上选用成熟可靠的RTOS 和层次化、构件化的设计思想构建平台软件,保证软件稳定、可靠,扩充新业务功能时软件结构体系保持不变。
RTU 对外有各种类型的传感器接口及通信接口,平时处于守侯状态,当有外部事件或定时处理事件时,由中断信号唤醒CPU 进行相应的处理,处理完及时返回低功耗守侯状态。
功耗设计是一个很重要的问题。因为RTU 是靠电池工作的,这就要求RTU 低功耗工作,考虑到RTU 大部分时间处于低功耗守候状态,守候时仅CPU 在工作,其它部分已关电,因此CPU 的功耗是设计的关键。
1 硬件设计
1.1 CPU 选型
早期的远端采集单元 RTU 一般选择单片机,最主要的原因是实现简单。但也带来了一个问题,功能扩充性特别差,稍作改变,软硬件就要重新设计。另外由于处理能力不强,功能的实现也受到限制。为此,我们选择近期上市的嵌入式CPU。
我们选择的原则是性价比好,功耗低。ARM7 系列处理器能较好满足需要,目前生产厂商也较多,有ATEMEL 的AT91SAM7X256; 恩智浦NXP 的LPC2214 ;ST 微电子的ST710FZ2;TI 的MSP430 等,通过综合比较我们认为,ST 微电子的ST710FZ2 比较好,该CPU 为32 位ARM7 内核的RISC 处理器,具有三级流水线指令结构,是一种高性能、低成本的方案。该CPU 具备多种省电模式,最小待机电流为30μA。扁平线圈电感制造厂
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