[发明专利]智能电器专用芯片的设计方法

摘要

本发明公开了一种智能电器专用芯片的设计方法，利用可编程ASIC技术按照基于平台的方法对芯片进行设计，方法包括：1)利用FPGA设计智能化电器片上系统；2)智能化电器IP模块的划分；3)各IP核的参数化设计；设计的IP核均支持参数化编程，在不修改模块核心内容的情况下，仅配置不同的参数就可以实现不同的功能；4)IP核的通用化设计；5)该专用芯片以一块小印刷电路板的形式作为一个独立元件和其他电路连接；采用本发明的方法完成的智能电器专用芯片，芯片采用2片10万门FPGA芯片(EP1k100PQ208－3)，经仿真和实测验证了整个芯片功能的正确性，最终基于该芯片设计的线路保护装置的各项性能指标通过了国家继电器质量检验监督监测中心的相关测试。

主权项

1.一种智能电器专用芯片的设计方法，其特征在于，该专用芯片采用一种基于平台的设计方法；包括以下步骤：1)利用FPGA设计智能化电器片上系统利用FPGA的可再编程的特点，一方面监视被保护对象的电流、电压等参数，一旦参数出现异常，装置应根据既定的保护算法进行保护动作；同时，它还要具有通讯功能，支持相应的网络协议构成变电站自动化系统以及配网自动化系统，在统一构架下可以开发满足不同设备保护需要的一系列专用芯片；2)智能化电器IP模块的划分正确抽象出智能化电器的通用模型、合理划分各模块功能、规范各模块之间的接口定义，用通用硬件描述语言设计出一系列通用的IP核；将构成芯片的IP核分为通用和专用两部分：通用部分主要包括：数据采集模块、数据处理模块、通讯模块、内部任务调度模块、外部存储器接口模块；专用部分主要指系列保护算法模块、开关量输入输出模块；3)各IP核的参数化设计设计的IP核均支持参数化编程；在不修改模块核心内容的情况下，仅配置不同的参数就可以实现不同的功能；4)IP核的通用化设计采用通用的硬件描述语言(HDL)设计各IP核，以便支持在不同EDA平台下开发，每个IP核以独立元件或虚拟元件的方式和系统总线以及其他IP核连接；5)该专用芯片以一块小印刷电路板的形式作为一个独立元件和其他电路连接。