智能電子設備硬件和軟件設計方案探討

白鑫

摘要：在智能電子設備設計過程中，需要從硬件設計以及軟件設計兩方面出發，才能夠保證電子設備的設計水平。因此，需要對硬件設計的相關理論知識和軟件設計過程中的重點內容進行全面分析，同時要模擬軟件的具體運行情況，確保智能電子設備設計方案的完善性。

關鍵詞：智能電子設備;硬件設計;軟件設計

1 引言

在智能電子設備硬件和軟件設計過程中，需要對硬件設計的相關理論知識進行全面掌握，同時要加強軟件設計工作，提高智能電子設備軟硬件系統的整體運行水平。這樣才能夠保證智能電子設備運行的穩定性以及安全性，充分發揮其在應用過程中的積極作用。

2 智能電子設備硬件設計

在對智能電子設備硬件系統進行設計時，必須明確CPU是設計核心。CPU是硬件系統運行的核心處理器，主要根據處理器功能差異進行合理選擇。目前的處理器類型包括以下兩種：第一，DSPTMS320F2812。這一類型可以實現與工程相關的保護功能，同時能夠收集大量數據信息，完成仿真模擬作業。在實際運行中，可以有效采集模擬量和開關量數據，并利用相應的軟件程序完成仿真模擬過程，對最終的實驗結果進行分析。從而確定硬件的設計水平。此外，在DSP系統運行過程中，以具體的設計指令為基礎，可以實現硬件自動操作功能，并根據相應的程序完成命令判定和運行，能夠實現數字化控制目的。第二ARMS3C2510。在這一處理器應用過程中可以搭載多種操作系統。目前受市場環境的限制，常用的系統為VXxworks操作系統。在實際運行中可以以具體的程序指令為基礎執行任務。與此同時，對相應的程序進行控制，實現數字化控制目的，自動化水平相對較高。在該處理器設計過程中，需要將軟件和硬件有效結合。DSP與ARM之間可以建立通信信息傳輸渠道。但是需要利用串行通信接口才能夠實現信息通信功能。在ARM設置過程中，作為上位機應用，DSP一般放置在下位機。并且要按照標準完成通信聯系[1]。

在CPU板設計過程的主要作用是保護功能，核心器件能夠完成多種作業。例如對15路模擬量可以將其中4條線路作為備用線路，而三條線路作為電流限制保護作用的線路，三條線路可以達到電流保護作用，最后一條線路作為保護電路。在16路開關量數據采集工作完成后，可以利用DSP軟件完成仿真模擬過程。利用軟件保護邏輯程序可以綜合分析和過濾所收集到的數據信息，并根據具體的情況采用aARM完成數據接收，利用DSP進行數據傳輸?，F階段，在硬件設計過程中，大多數ARM顯示器是以液晶顯示屏為主，在使用過程中的安全性和穩定性都比較強，能夠提高信號捕捉的準確性，確保通信質量可靠穩定，提高信息聯系工作的穩定性。隨著以太網的發展和應用通信回路，對以太網的依賴性相對較強，需要雙以太網的技術支持，才能夠提高通信回路的整體性能，保證通訊安全，提高通訊服務的質量水平。此外，在對數字信號處理裝置進行設計時，該裝置的結構比較復雜，不同器件之間聯系也比較緊密，可以利用相應的接口完成數據傳輸過程，同時提高整體性。ARM能夠實現的功能可以將其作為獨立的功能單元進行分類。在這一部件設計時，需要設計兩個接口，與DSP完成數據傳輸過程。其中ARM的外圍電路能夠實現多種功能并且可以進行獨立的數據傳輸。在數據傳輸過程中還可以進行分析和過濾，完成相應的任務。

3 智能電子設備軟件設計

在智能電子設備軟件設計過程中，需要確定軟件設計的總體方案，為后續軟件設計工作奠定良好的基礎。智能電子設備的軟件系統主要包括測控裝置數據、人機接口輔助數據、內部通訊輔助數據以及打印通訊輔助數據等部分。其中數據映射模塊的主要作用是保護公用數據結構中的相關數據。在其運行過程中，如果一方數據出現變化，另一方數據必須同步變化。因此，在初始化過程中，數據映射的實現變量地址是相互備份的。此外，在保護端進行數據更新時，數據賦值操作需要進行雙份復制操作。這樣才能夠對自身變量和備份對方地址指向的變量同時進行復制。在復制操作過程中，嵌入點分別為串行通信更新保護數據、MMS收到寫指示操作。VMD與智能電子系統之間保持數據相互更新，需要使DSP實現保護測控功能。而ARM的主要功能是與站控層以及間隔層相互通信[2]。

在智能電子設備運行過程中，必須創建發布者以及訂閱者信號量并完成初始化處理，對所有的MMS對象進行處理之后，需要接取配置文件自動生成對象數據庫，并完成保護數據映射，確保保護用的數據結構對象屬性以及對象數據庫能夠相互對應。在數據映射完成后要以訂閱發布配置文件為基礎生成發布者以及訂閱者。如果選擇訂閱者。需要創建訂閱線程;如果選擇發布者需要調用發布函數之后，需要進入到MMS服務循環操作系統中。需要對某些事件進行處理，也可以及時發布服務報告服務以及日志服務，等到各線程結束后需要及時銷毀信號量，之后銷毀所有MMS對象，并完成服務過程。將服務過程進行準確記錄保存，這樣能夠形成完整的智能電子設備軟件流程。

4 結語

總而言之，在智能電子設備軟硬件系統與軟件系統設計過程中，需要全面提升電子設備的軟硬件整體性能。在硬件層面需要準確分析CPU的相關知識，并以CPU開發板為基礎開展設計工作。其中DSP的主要功能是完成數據收集和分析作業，可以保護整體的數據運算過程，同時能夠提應提供相應的硬件服務，在實際運行過程中利用有效的軟件按仿真模擬可以對數據進行更深入的管理和加密。而ARM層負責的工作比較多，需要完成不同期間之間的通信，同時其他核心器件之間的精密工作都需要利用ARM層進行控制。在軟件層設計過程中，需要以智能電子設備的實際情況，構建智能電子設備軟件框架。同時要分析具體的運行流程，對軟件運行情況進行仿真模擬。根據當前的市場發展情況，對設計的數字化保護裝置運行情況進行全面分析。設計完成后的智能電子設備能夠在繼電保護裝置中廣泛應用，同時能夠提高裝置的安全性和穩定性，市場反應良好，運行狀況比較穩定。

參考文獻：

[1]張育，李軍.智能電子設備硬件和軟件設計方案[J].電子技術與軟件工程，2018（01）：84.

[2]劉錦華.對智能停車場系統的軟硬件設計探討[J].科學技術創新，2020（03）：87-88.