[实用新型]在继电保护装置上使用的通用串行总线主机接口

说明书

技术领域

本实用新型是一种基于ARM9芯片USB Host接口的搭建电路，实现对外部USB(通用串行总线)存储设备的热插拔，在嵌入式操作系统基础上，编写相应的用户交互接口程序实现对外部USB存储设备的读写，达到装置执行程序的烧录和内部数据导出的目的。为电力系统保护装置对外数据交互和工程维护提供了方便。属于电力系统自动化装置的技术领域。

背景技术

在电力系统自动化装置生产和现场工程维护时，工程人员经常给装置烧录执行程序，他们一般都是利用外部编程器，或者利用计算机(便携机)通过串口与装置通讯，实现装置执行程序的烧录；在现场维护，需要全面检查装置运行信息时，一般都是通过打印机打印数据或者通过运行于便携机上的单机调试工具与装置通讯RS232串口通讯，实现数据的读取。这种数据交互方式很不方便，特别是在现场维护时。都需要计算机的参与，而且一般都需要利用第三方辅助软件的支持才能实现。

发明内容

技术问题：本实用新型主要是对ARM9芯片USB Host接口硬件电路的设计，提供一种在继电保护装置上使用的通用串行总线主机接口，实现对外部USB存储设备的热插拔，利用嵌入式操作系统中支持FAT格式文件系统的特点，编写相应的驱动程序，实现装置执行程序的烧录和内部数据信息导出。

技术方案：为了实现以上目的，采用AT91RM9200ARM9芯片，它提供的USB Host遵循OHCI(开放主机控制接口)规范，兼容USB2.0全速和低速协议。由AT91RM9200的USB Host引脚结合外部阻容电路构成USB接口，并为USB设备提供供电电源，能自动检测USB设备的插入和拔出。采用AT91RM9200芯片通过其“HDMA”和“HDPA”管脚提供USB主机接口的串行数据的传输线路，“HDMA、HDPA”管脚分别经过第一电阻、第二电阻连接到USB主机接口端子的“2、3”管脚；同时USB主机接口端子的“2”脚通过第三电阻和第一电容并联接地，USB主机接口端子的“3”脚通过第四电阻和第二电容并联接地；+5V电源通过第三电容、第四电容和电感器组成的滤波电路与USB主机接口端子的“1”脚连接，提供USB正电源；USB主机接口端子的“4”脚直接接地。

有益效果：

a)操作简单。只需要插上U盘，即可实现程序的加载和数据的导入导出。

b)节约成本。装置的维护不再需要计算机的配合，只需要一个小小的U盘即可完成全部装置维护的功能。

在电力系统继电保护装置中提供了可与USB从设备直接连接的主机接口，并为从设备提供供电电源，支持外部USB存储设备的热拔插。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是本实用新型的功能框图。

具体实施方式

图1是本实用新型的电路原理图。AT91RM9200芯片提供了USB主机接口，HDMA和HDPA为串行数据的传输线路，第一电阻R1、第二电阻R2用于线路的阻抗匹配。为防止USB主机端一直检测从机连接，在传输线路上加入下拉第三电阻R3、第四电阻R4。电路中的电容、电感等器件起到了抗电磁干扰的作用。该接口还为USB存储设备提供5V的直流供电电源。

具体采用AT91RM9200芯片U1通过其“HDMA”和“HDPA”管脚提供USB主机接口的串行数据的传输线路，“HDMA”、“HDPA”分别经过第一电阻R1、第二电阻R2连接到USB主机接口端子J1的“2、3”管脚；同时USB主机接口端子J1的“2”脚通过第三电阻R3和第一电容C1并联接地，USB主机接口端子J1的“3”脚通过第四电阻R4和第二电容C2并联接地；+5V电源通过第三电容C3、第四电容C4和电感器L1组成的滤波电路与USB主机接口端子J1的“1”脚连接，提供USB正电源；USB主机接口端子J1的“4”脚直接接地。

本装置采用VxWorks嵌入式实时操作系统，它能够提供USB协议栈、USBHost驱动程序、USB Host对USB设备的配置和管理，USB Host与USB设备数据传输的发收与控制，并且支持FAT格式的文件系统。VxWorks操作系统的基础上，编写相应的用户交互接口程序，可以简单的实现从外部USB存储设备的文件系统中读取执行程序，固化到装置Flash；或者可以将装置内的运行状态、报告信息等内容以文件的形式导出到外部USB存储设备。