CN111191404A

CN111191404A - 电力专用处理器设计中的波形缓释测量方法

Info

Publication number: CN111191404A
Application number: CN201911354652.4A
Authority: CN
Inventors: 李鹏; 董腾; 陈新之; 姚浩; 丁毅; 聂冰青; 秦昌嵩; 崔岩峰; 习伟; 匡晓云
Original assignee: China South Power Grid International Co ltd; Nanjing SAC Automation Co Ltd
Current assignee: China South Power Grid International Co ltd; Nanjing SAC Automation Co Ltd
Priority date: 2019-12-25
Filing date: 2019-12-25
Publication date: 2020-05-22

Abstract

本发明公开了一种在电力专用处理器设计中，通过波形缓释采样值数据验证电力专用算法IP的方法。本方法通过在特定时间内取一段连续数据点，丢弃其余数据，再将采样数据缓慢释放给CPU处理，在不改变外部测试仪器输出的条件下，不仅保证了电力波形数据的连续性，同时成倍的节约了CPU效率，确保电力专用IP的验证，并保证其他IP逻辑功能得到系统完备地验证。

Description

电力专用处理器设计中的波形缓释测量方法

技术领域

本发明公开了一种在电力专用处理器设计中，通过波形缓释延时数据处理方式验证电力专用算法IP的方法。属于电力专用处理器设计验证领域。

背景技术

芯片设计通常包括芯片的验证，芯片的验证就是验证所设计的逻辑是否符合预期的要求，是否符合原来定义好的规范。电力专用处理器采用可编程门阵列(FPGA)进行原型验证，其性能只有实际处理器的5%～10%。电力专用算法IP每秒至少插值处理每通道1200个（包括数字化采样的Sampled Value或传统采样的A/D数据）数据采样点，处理器从电力专用IP搬运数据到内存，导致其他功能无法正常验证，影响芯片验证流程完备性。

发明内容

本发明的目的在于解决电力专用芯片设计环节中可编程门阵列(FPGA)原型验证效率限制的问题，可节约CPU效率，确保芯片IP功能验证完备性。

本发明提供了一种电力专用处理器设计中的波形缓释测量方法，包括以下步骤：

步骤1:在第一时段Tg内连续地获取采样数据存储至循环队列；

步骤 2:在接着的第二时段Td 不再获取采样数据, 而丢弃该时段的采样数据；

步骤 3:从循环队列中取出采样数据在Tg+Td时间段内等间隔地发出释放至CPU中。

进一步地，还包括步骤 4:在判断循环队列为空后，重新进入步骤1循环处理数据。

进一步地，步骤1中，在第一时段Tg内连续地通过电力专用IP解码SV采样报文获取采样数据。

进一步地，步骤2中，判别循环队列满后丢弃所有采样数据。

进一步地，步骤2中，判断循环队列满后直接通过写清0寄存器丢弃所有采样数据。

进一步地，第一时段采样数据为Cg个数据点，第二时段丢弃的数据为Cd个数据点，则发出采样数据Cg的等间隔为(Cg + Cd )÷Cg个采样点。

进一步地，第一时段采样数据为Cg个数据点，第二时段丢弃的数据为Cd个数据点，若所要释放倍数为N，则Cd=（N-1）Cg。

进一步地，若所要释放倍数为N，则Td =（N-1）Tg。

在电力芯片设计中，针对电力专用算法处理大量AD/SV采样数据，本发明所达到的有益效果是：

本方法通过在特定时间内取一段连续数据点，丢弃其余数据，再将采样数据缓慢释放给CPU处理，不仅保证了电力波形数据的连续性，同时成倍的节约了CPU效率，确保电力专用IP的验证，并保证其他IP逻辑功能得到系统完备地验证。

本发明方法具有通用性、实时性、连续性的特点，具体表现如下：

（1）通用性，尽管采样数据源大小类型不同，但本方法适用于所有数据类型的处理；

（2）实时性，本方法采用分段循环处理的方式，不会出现最新数据堵塞未被处理器处理的问题；

（3）连续性，本方法采用循环队列存储读取数据，避免数据溢出覆盖，保证数据连续准确。

附图说明

图1是采样数据处理示意图；

图2是数据处理判断流程。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图2所示，本发明提供了一种波形缓释处理方法：第一步，在一定的时间段内连续地获取采样数据，此阶段称为G阶段(Get)，此阶段的采样数据为Cg个，时间为Tg；第二步，在接着的D阶段(Discard)不获取采样数据，此阶段丢弃的采样数据为Cd个，时间为Td，获取到的Cg个点；第三步，在Tg+Td时间段内等间隔地发出；第四步，发送完毕后重新进入第一步。具体包括以下过程：

步骤1:在一定的时间段内连续地通过电力专用IP解码SV采样报文获取采样数据, 此阶段称为G阶段(Get), 此阶段的采样数据为Cg个，时间为Tg，采用循环队列存储；以图1为例说明：

将1周期数据延时到4个周期发送，设置Cg = 12，按照方案设计, 第0～11点进行采样，数据为D0, D1, D2……D11,存入循环队列。

步骤 2:在接着的D阶段(Discard)不获取采样数据, 此阶段丢弃的采样数据为Cd个，时间为Td。

若所要缓释倍数为N，则Cd=（N-1）Cg，Td =（N-1）Tg。

循环队列中获取到的仍然保持Cg个点，判断循环队列满后数据直接通过写清0寄存器丢弃；以图1为例说明：

设置Cd = 36，按照方案设计，12～47点的数据被丢弃。

步骤 3:从循环队列中取出数据在Tg+Td时间段内等间隔地释放至CPU处理；以图1为例说明：

采样到的Cg个数据点, 每(Cg + Cd ) ÷ Cg即4个采样点发送一次采样数据，即12个数据D0～D11分别在0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44这几个采样中断时刻被发出。

步骤 4:在判断循环队列为空，Tg+Td内数据发送完毕后，重新进入步骤1。

本发明最终实现的目标是在模拟量输入值的频率不变的情况下, 将采样点的处理变慢了(Cg + Cd ) ÷ Cg倍，成倍的节约了CPU效率，确保电力专用IP的验证，并保证其他IP逻辑功能得到系统完备地验证。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.电力专用处理器设计中的波形缓释测量方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1:在第一时段Tg内连续地获取采样数据存储至循环队列；

2. 根据权利要求1所述的电力专用处理器设计中的波形缓释测量方法，其特征是，还包括步骤 4:在判断循环队列为空后，重新进入步骤1循环处理数据。

3.根据权利要求1所述的电力专用处理器设计中的波形缓释测量方法，其特征是，步骤1中，在第一时段Tg内连续地通过电力专用IP解码SV采样报文获取采样数据。

4.根据权利要求1所述的电力专用芯片设计中的波形缓释测量方法，其特征是，步骤2中，判别循环队列满后丢弃所有采样数据。

5.根据权利要求1或4所述的电力专用芯片设计中的波形缓释测量方法，其特征是，步骤2中，判断循环队列满后直接通过写清0寄存器丢弃所有采样数据。

6. 根据权利要求1所述的电力专用芯片设计中的波形缓释测量方法，其特征是，第一时段采样数据为Cg个数据点，第二时段丢弃的数据为Cd个数据点，则发出采样数据Cg的等间隔为(Cg + Cd )÷Cg个采样点。

7.根据权利要求1所述的电力专用芯片设计中的波形缓释测量方法，其特征是，第一时段采样数据为Cg个数据点，第二时段丢弃的数据为Cd个数据点，若所要释放倍数为N，则Cd=（N-1）Cg。

8. 根据权利要求1所述的电力专用芯片设计中的波形缓释测量方法，其特征是，若所要释放倍数为N，则Td =（N-1）Tg。