国网采集系统2.0 TI解决方案.P3

继续介绍我们整个335系列产品的产品家族 我们大家可以看到我们有从3351到3359有七款这种产品 所以说335现在是对于我们来说是一个相对比较成熟的产品 已经在各个领域大量的已经在正在出货 所以说主频从这种300兆到这种1G的都有 然后大家可以到我们的下一个我们的数据手册 可以详细的看一下我们有详细的每个产品的这种区别 还有一个对比列表 基本上就是写外设或者一些主频的区别 比如说 像这种3351它没有这种3D图形加速单元 没有CAN 没有PRU 然后3352没有3D 没有PRU然后其他的都有 像这种54 就是说也是有3D 有个3D图形加速单元 然后没有PRU 这种像3358就是说 和59什么都有 所以说我们335的总的来说是一款就是说相对可以高中低都可以兼顾 就说如果性能的要求比较低的情况下 可以选我们的300兆或者600兆的这种平台 如果性能要求高的话 可以选我们这种800兆到1G的这么一个产品 然后他也是可配置的 可以有各种各样的这种外设的是可选的 所以说 可用的场景和领域还是比较多的 然后我们335它的参考设计这一块我们贴的这种官方参考设计 大概有以下这几种 就有四种 我们有这边三个一个叫做EVM 一个叫做... 这个是EVM这个叫做Starter Kit Starter Kit SK的板 还有一个叫做BeagleBone Black这个板 这三个板是我们一个通常通用目的的 就是说大家如果不是一个明确的工业的一个需求的话 可以选择从这三个板子里面选择其中的一款就可以了 像我们Starter Kit的和EVM的叫Full Featured 意思就是说这两个板子它会尽量把 能引出来的这些接口的模块都给引出来 各种各样接口都引出来 所以说 如果要是大家这种接口如果在我们这种小的板子上面 可能没有的话 比如说像Nano Flash 可能像我们小板上就没有Nano Flash 在这种大板子上面 它会有这种Nano Flash的这种接口的参考设计 这边就是说这两个所有的接口都引出来了 然后这个就是我们的BeagleBone black 这边我带了一个BeagleBone black的板 大家可以看一下这个板子很小 拿在手里可能就会比手掌还要小一些 就这么一个板子 然后这个板子就是说我是比较推荐大家 用这个板的 就是说可以 首先第一个它的价格是比较便宜 在我们官方报价也是55刀 然后其次它的一些基本的功能都有 然后他最小系统什么之类的都已经做在上面了 然后他支持512兆的DDR3 然后这种USB口各种各样的一套性能也都引出来了 所以板子相对比较简单一些而且应用的也比较多 就是说现在可能市面上买板子也是相对比较多一些 然后这是我们的这么一个板子 然后还有一个板子我们叫做ICE板 这个ICE板它是工业通信引擎的这么一个缩写 就说这个板子就是说可以对我们做一些工业通信方面的一些应用 比如说大家可能需要做一些EtherCAT ProfitNet Profibus 有这方面的一些需求的话 建议大家拿这块板子做参考 它会把这些接口关于工业通讯这方面的接口 给引出来 这个板子就是说他有256兆的DDR 然后他支持一些温度传感器了还有各种各样调试接口等都可以支持 接下来介绍我们这种TI的电力载波的方案 我们TI电力载波方案我主要介绍我们主处理器这一块 我们这边说电力载波是刚刚在我们集中器那边也已经介绍过 集中器和底下的这种领域网之间的通信 我们有多种方式 现在当前主流的可能是使用一个485通信 但是我们现在也是慢慢地涉及到这种用电力载波 就是说我们通过这种电网信号 比如说单向电网 或者是三项多项的这种电网信号就是说通过这种电力线 把这种进行一些信息的一些交互 在这边我们TI其实是有一个完整的这种解决方案 然后我们这边TI的解决方案在我们主处理器这一块其实是可选的 根据我们的这种功能的需求可以选择这种MCU 或者是ARM9或者是A8的产品 我们主推还是我们A8产品因为我们现在又面临的这种国网2.0的 这种新的要求嘛就是说我们希望使用A8的产品 我们A8产品是可以满足是2.0的这种要求 所以说我们也主推的话就是我们住处理器用A8这一块 这块用A8 然后在这一块我们主处理器这块通过这种SPI 或者这种UPP的接口可以接这种RF的单元 就说可以通过这种无线的网络就是进行一些数据的传输 然后还可以接这种WiFi的模块通过也是一个无线传输的功能 然后还有个有新的软件我们这边可以连接有线的这种以太网 还有这种USB接口 各种各样这种232接口 各种各样接口都可以接 然后同时还有一些电灯的这么一些小的这些装置 在这种电力通信这一块 就是说 我们这边是C2000的一个MCU 做这种MAC层的协议的处理 然后前面的有一个叫AFE031的模拟单元 AFE031模拟单元 然后这边就可以挂到我们这种电网上去 然后把这种我们需要的这种首先如果我们想发数据的话 我们是通过这种主处理器跑一些这种协议栈 然后跑协议栈把我们需要的这种MAC层的数据 发到我们这种C2000的MCU上面去 然后再通过这种MCU又进行了一些调制 然后把我们的信号加载到通过AFE模拟单元 加载到我们的电网上面去 然后数据就可以通过这种电力线发出去了 然后采集的话也是一样的就是说通过对这种电力线的采样 然后可以抓到这种电力线上加载了我们的这种信号 然后进行一些过滤分析把这些数据采到 然后最终通过我们的SPI或UART的口 传到我们的主处理器上面去 这个就是我们TI的整体的这么一个电力载波方案 然后其实是一个电力载波加集中器的这么一个方案 然后在我们的TI的官方网站上大家可以看一下这个链接 是我们的一个可以通过链接可以访问到我们的这个... 或者获取板子的他的所有的一些资料包括这种原理图 还有PCB图都可以通过这个获取 然后看到板子上面 我们首先中间这一个就是我们的335的处理器 它主要是我们的相对高层的这种协议栈 比如像我们当前比较流行的G3 还有PRIME的这种数据采集的这么一些协议栈 在我们的这种335的处理器上面跑 然后像底下MAC层的一些协议栈我们可以在C2000的平台上跑 这边有个C2000的PLC的通信的Module 然后其他像Zigbee或者是其他RF网络协议栈 也是可以在我们的主处理器下面跑 我们有这种专业的接口 可以扩展一些其他的一些接口模块 同时我们还有一些第三方的一些数据抄表的 这么一些像那些数据库管理 各种各样报表的那种分析的那些软件协议栈 也都是在我们的这种335的处理器上面跑 所以说大家可以通过 我们贴的网站获取到板子的所有的信息 从软件硬件都可以达到大家可以给予做一些设计的 然后我们现在TI的这种电力载波主要有两块 一块我们以G3 G3然后这一块就是说我们 这也是G3的整个协议栈也是在我们A8上面跑 这边相对比较复杂像我们这是支持IPV6的 然后他跑的是Linux系统 然后同时还有各种各样数据库的一些管理方面的一些东西 各种各样接口这是我们一个G3的协议栈 然后在底下就是说我们通过UART或者是SPI接口 和一个C2000C2000这边主要是一个MAC层的 还有一些物理层的一些算法方面在这种C2000上面跑 我们整个G3的协议栈跑下来 大概这种Program Memory大概是256K bit 然后数据的内存大概是580K bit 整个CPU的消耗是小于1%的 所以说 对于我们一般来说跑G3纯粹协议栈这一块还是非常轻松 然后除了G3这一块 我们还有PRIME的这么一个协议栈的支持 就是说这一块我们也是支持的这些像IEC61334 -4-32等等这些标准我们都是可以支持的 然后还是和G3类似我们在C2000上面支持一些底层的 MAC层的一些支持 然后我们PRIME DC呢是我们上面的一个高层的应用程序 主要支持一些管理的还有一些应用方面的程序 然后他可以支持1200个节点就是说它可以挂1200个电表 然后支持多个的这种链接然后整个G3的软件跑下来 我们这边Program Memory大概在192K bit 然后数据的Memory大概是2580K bit 所以说 数据Memory相对要求高一点 但是总体来说 对于A8来说运行的CPU的Consumption 还是比较小 小于1%所以说跑PRIME我们也是绰绰有余 对于G3和PRIME来说我们这边有两种这种协议栈 就是说 它的主要区别说 实际上G3和PRIME都是不同的公司或者组织提出来的 然后它们都是基于OFDM那种电力的这种外部电路的数据传输方式 然后说对于G3来说它的通讯速度稍微要慢一些 然后他的稳定这种稳定性什么之类的相对要好一些 PRIME它的速度会比较快然后他的数据流量比较大 但是它的这种稳定性比G3要稍微弱一些 然后接下来我为大家介绍我们今天比较相当于最重要的这么一个环节 就是我们的335的这种集中机的整体方案 这块大家可以看到这个东西像一张比较大的邮票 这是我们和第三方合作做的这么一个335的这么一个核心板 我们这个核心板大家可以看到核心板上面有像我们的M335的主芯片 再加上这种EMMC DDR这样一个电源芯片 所以说我们把最小系统都住在里面 这底下是一个方图我们一个335加一个4G或者8G 大B的这么一个eMMC Flash然后再加上一个PMU 又再加上256或512的这种DDR 这样的话我们总体的一个最小系统就这样做出来了 然后我们针对于国家电网采集系统2.0的新的需求 就是定制开发的这么一个模块单元 它主要特点就是它一个高性能然后一扩展 然后我们这边就会把335的其他的各种各样的通信的这种管脚 通过外边的接口把它给引出来 然后他的时事通讯能力和软件维护也是比较方便的 然后他主要特点就是说它是基于A8处理核 最高主频是800兆的 然后采用Linux的这种操作系统支持提供bootloader 看到还有文件系统源码然后集成了DDR3 eMMC Flash存储器还支持电源管理的这种PMU 这个板除了核心板内部的这些东西是内敛的话 比如说DDR什么之类的这些都是和我们的主芯片那边 其他的各种各样结构 我们通过这种外面的管脚都已经扩展出来了 然后他采用八层PCB工艺 然后通过这种邮票孔这种贴片的方式生产 然后核心板的尺寸是40 × 40然后高度是3.26毫米 然后这个就是我们这么一个核心板 然后我们核心板就是说他带这种LCD的控制器 然后他支持这种USB2.0的OTG和host模式 同时继承的十兆百兆千兆的这种以太网口 可以使用RMI RGMI MI等等这种以太网的这种接口方式 同时它还集成CAN UARTADC MMC SDIO SPI I2C SDIO等等各种各样的接口模块 然后除了这一块 同时它还支持这种16位色的LCD的这种扩展 就是说我们可以接一个16位的LCD的这种扩展屏 然后以MAII的为通讯的双网口设计 然后同时还连了 TLV320AIC3106的这么音频编解码芯片 可以进行一些报警方面的一些声音方面的输出 同时这是两路的SPI两个USB口一个普通的SD卡槽 另外一个调试的SD卡槽一路CAN 四个不同蹿口 还有一个MODEM蹿口的接口 然后在软件上我们支持Linux3.2.0以上的版本 单网口我们使用Linux3.2双网口我们使用Linux3.12这个版本 然后文件系统我们支持UBIFS Yaffs2还有NFS等等格式 同时支持音频的输入和输出这是RGB565的16位色的TFT屏接口 然后支持USB蹿口 还有CAN RMISPI SDI接口 然后他采用5伏供电 所以说这个是一个整体的这么一个介绍 这边就是一个系统的这么一个框图 所以说我们可以看到我们各种各样的这种接口都通过了 这个我们的这种邮票孔的这种都给连出来了 我们可以接各种各样的比如说像接232串口的一个扩展 这边是MAX主要一个音频模块的这么一个扩展 然后还有模拟信号 像是ADC的采样的这种信号的一种输入 包括这种键盘还有这种DDR 我们已经集成进去了 然后还有PMU EMMC我们也集中进去了 然后还有MMC卡的支持CAN总线然后USB还有这种ESAM存储器的支持 然后还有LCD的这种电容屏的扩展 都是还有这种以太网口的这种扩展 这边就是我们一些常用的这种物料在我们板子上面会用到的 都是一些TI的这种常见的一些芯片 然后我们这边就是说主要的这种接口 可能对于我们这种采集2.0来说是扩展出来的这些主要接口 首先是两个RMI这个主要是一个主张上行 就是说它是往数据终端或者是数据库那边去发送网络信号 通过一个网口来做然后还有一个终端或者下行 或者往一个电表上面去接或者和其他的这种集中器 进行一些连接的这么一个接口 然后它的接口方式主要是以太网和光纤 还有两个USB口 两个USB口一个主要一个现场升级维护 比如 我们可以再通过一个U盘做一个U盘 然后再需要升级的时候直接把U盘插到我们这种USB口上 然后把板子进行一个重新的上电 在上电的过程中 它会检测到这我们有一个U盘接进来 然后通过执行一些脚本进行一些软件的升级 就说这样比较方便升级然后还可以支持这种USB转4G的 这么一个模块的一些支持 然后我们支持五个蹿口五个UART的口可以支持四表 就是说水气热电的这种表然后同时还支持这种分布式能源 还有一些其他的监控一些设备的一些监控 然后它主要为了扩展像扩展485 或者是一些微功率无线RF的这种 或者 是刚刚说的电力载波还有M-BUS都能这些结构方式 然后我们还有一个CAN中线 一个CAN可以连接充电桩 有两个SPI口SPI口可以拿来接ESAM的芯片 或者一些其他的这种教材模块有两个SD卡的接口 SD卡刚刚说了 我们才讲要求4G bit的存储需求 我们是通过SD卡来扩展然后还有支持的这种系统调试用 我们可以拿一张SD卡来做一个系统启动 就是一个G 相当于一个启动的调试的一个口 然后我们支持I2S这个接口 这个接口主要用来做一个语音的处理 语音的输出和输入 可以进行一些语音报警方面的一些应用 然后同时支持RGB565的这种电容屏的这么一个支持 然后在软件这边我们首先支持Xloader Aloader我们的一个bootloader 是在Uboot前面跑的这么的一个软件 然后我们还支持Uboot都是有源代码的 Uboot下面支持这种eMMC卡TF卡或者网口串口的这种启动方式 我们335可以支持多种启动方式可以在Uboot底下实现 我们还可以支持这种启动图片比如说 在这种Uboot的启动的时候我们可以秀一个图片 打一些各种公司的一些Logo之类的这些东西 我们在Uboot的上面它支持U盘更新 我刚刚说的插一个升级U盘在我们的U盘口上面 然后在其中的时候 它会检测到U盘然后进行一些软件的更新 在Linux Kernel这一块我们有源码的支持 然后同时支持这种RGB565的这种TFT液晶屏接口 这是I2S的音频的这种芯片这是多路串口 这是I2C的驱动 然后还有一个USB OTG 一个host 两个USB口或者一个USB 一个host 一个OTG 一个host或者是两个host的这么一个支持方式 同时支持MMC卡 SD卡的使用还支持SPI Flash的驱动 支持修改这种开机的Logo刚刚说的在Uboot的下面我们有一个图片 其实在Uboot到Linux后Linux这个LCD驱动起来之前 中间其实是有一段空白的这块我们也可以支持 就是说把Logo从头显示到尾这样的一个支持 然后还有一个PMU的这种电源管理的举动 然后在文件系统这一块我们有QT的支持 当时有各种各样的QT的例程 同时还有一些网口的蹿口的操作的一些标准的这种库 我们都可以支持 这边就是我们的一个图片就是我刚刚说的 刚刚说有一个主核心版核心板其实焊在我们底板上面 这是一个底板 我这边手里面有一个可以给大家看一下 就说这个板子 就是说他这边中间这是一个核心板 然后这是一个主板然后核心板也很小 刚刚说是个40 × 40的这么一个板子 然后主板就是属于我们的一个集中器的测试版 然后我们这个板子就是说也经过这种ESD这种测试 然后他接触放电是个8000伏的支持 然后空气放电是个15千伏的这么一个测试是可以通过的 所以基本上说在我们采集2.0的整体的各种各样的要求 我们都可以满足 因为对于这种采集系统来说 他可能比较重要的就是我们集中器的这么一个ESD系统要求比较高 所以各家厂家都在这块下了很大的功夫 我们这个提案也是一样的就是说在我们ESD性能这一块 335对于以前的产品来说都是有比较大的一个性能的提升