摘 要：詳細介紹Motorola公司的嵌入式微處理器MCF5282的結構特點，同時設計一種基于MCF5282的嵌入式系統方案。該方案涉及以太網通信、CAN、RS一485、RS一232等多種通信方式，使得它具有智能化、高可靠性、易維護、運行和操作方便等眾多優點，可以作為線路保護、母線保護、變壓器保護和發電機保護等多種保護類型的微機保護裝置，其保護電壓等級可以達到110 kV。

　　關鍵詞：微機保護 MCF5282 電力系統監控 以太網

　

　　目前，在作為微機保護心臟的微處理器中，一般采用高性能單片機(如InteI公司的87(：196CB，87C196NT)、數字信號處理器DSP(如TI公司的TMS320F2812)和可編程邏輯器件PLD(如Xilink公司的XC9572)等來提高繼電保護的處理速度。但是，隨著繼電保護向著多功能、智能化、可視化的方向發展，上述幾種單一的芯片已經不能完全滿足這些要求，如使用多種通信方式去實現組網調度。在本文中將介紹一種新型嵌入式微處理器MCF5282以及由它設計出的嵌人式主模板，能夠滿足多種通信方式的要求，而且其處理速度和實現多通道交直流采樣的精度比起上述三類芯片都要高得多，其實時性也更完美。

　

1 MCF5282微處理器的主要特點

　　MCF5282微處理器是迄今為止Motorola推出的集成度的ColdFire系列32位微處理器，內含有2 KB的高速緩沖存儲器Cache、64 KB的隨機存儲器RAM和512KB的閃存Flash，其I／0口總數達到152個。它還采用智能DigjtalDNA技術，在66 MHz下工作速度為59Dhrystone2．1 MIPS。此外，MCF5282微處理器還具有新型設備：

◆快速以太網媒體存取控制(MAC)，支持100 MbpsMII，10 Mlaps MII和10 Mbps 7線實際接口，它使以太網連接從板級擴展到芯片級，這是MCF5282區別于其他類型處理器的特色之一。

◆QSPI模塊，提供帶有序列傳輸性能的串行外圍接口。

◆3個通用異步串行接口模塊UART。

◆I2C系統總線模塊。

◆CAN 2．0B標準接口模塊。

◆4個32位的DMA定時／計數器、8個16位通用定時／計數器、4個周期中斷定時／計數器。

◆8路10位A／D轉換器模塊(QADC)。

◆DMA控制模塊，可對8位、16位、32位的數據進行操作。

◆2個中斷控制模塊，每個中斷控制模塊可管理7級中斷，每級又有9個中斷源，共可管理126個中斷源。

◆帶沖突檢測的復位控制模塊。

◆電源管理模塊(PWW)共有四種運行模式：Run．Wait，Doze-和Stop。

　

2 微機保護裝置的嵌入式主模板

2．1 微機保護裝置的工作原理

　　由待保護系統送來的電流電壓信號，經電流電壓互感器變換后產生低電壓信號(±10 V內)送入主模板。主模板內的MCF5282微處理器運行片內的保護軟件，進行信號采樣，完成各種數值運算、分析及處理，從而確定待保護系統的運行狀態。如有故障，則由MCF5282經輸出模板發出跳閘動作信號，達到保護系統的目的；同時，由各種通信方式將保護動作信息送入管理模板和上位機，記錄、保存數據并報警，完成微機保護裝置的工作過程。