电力终端平台软件自适应的解决方案研究

摘要：电力采集系统的终端产品在现场使用过程中会出现很多无法避免的问题，或者客户会提出新的需求，这些均需要从软件方面进行维护。以电力采集终端中的集中器为例，开发过程中SP4、SP5两个平台软件不能通用，后期维护工作非常巨大。现通过硬件识别，对目前集中器使用芯片引脚进行分析，并通过调整软件结构，实现软件通用的目的。

关键词：电力采集终端;硬件识别;软件通用

0    引言

在实际开发过程中，因电力采集终端的SP4、SP5平台硬件存在差异，因此需先对其硬件接口进行分析，梳理出不同平台硬件接口的差异点和不同点，在此基础上调整软件平台，初始化加入平台识别，调用不同的配置以达到软件通用的目的。

1    硬件分析

1.1    基本原理

根据RM0090（Reference manual），在STM32的GPIO输入模式下，空脚悬空状态下读取输入寄存器，可得到“不确定、1、0”三种结果。在输出模式下，空脚配置在推挽（push-pull）模式，输出等于输入。故利用空脚特性和非空引脚固有状态作为软件识别点。

1.2    引脚分析

利用两个平台引脚配置的差异，软件在程序启动时进行有效识别，从而得到平台区分，并以此为基础调整软件设计，最终达到软件通用的目的。SP4、SP5引脚差异如表1所示。

2    识别点验证

2.1    A识别点

条件：引脚5（PE6）、引脚142（PE1）、引脚141（PE0），SP4均悬空，SP5作为第二路485功能。

方法：通过对485芯片RE/DE引脚的控制，使RD处于高阻态，读取USART2_RX对应GPIO的状态值，读取USART2_TX对应GPIO的状态值。

过程：RE输出低电平，输入下拉读RX引脚，输入上拉读RX引脚，输入下拉读TX引脚，输入上拉读TX引脚。在PE6输出低电平前置条件下，输出结果如表2所示。

由表2可知，SP5最后统计结果为1111，SP4结果为0101。

2.2    C识别点

条件：引脚40（PA4）、引脚56（PG0），SP4均悬空，SP5作为esam电源控制和片选引脚。

方法：SP5在esam电源打开和关闭情况下，读取片选引脚状态值。

过程：打开esam电源，输入下拉模式读取CS引脚，输入上拉模式读取CS引脚，关闭esam电源，输入下拉模式读取CS引脚，输入上拉模式读取CS引脚。以PA4输出高电平为前置条件，打开esam电源，输出结果如表3所示。

由表3可知，SP5平台硬件引脚输出结果为1100，SP4结果为0101。

2.3    软件防抖

打开关闭esam电源，需要等待电平稳定，对应软件延时。电源曲线如图1所示。

延时函数使时间计算：MCU主频f=220 MHz;一个机器周期为 s。执行120 000次，耗时为t=（d×5×1 000）=5 ms。

3    软件结构调整

（1）初始化加入平台识别：提供全局接口，定义枚举SP4/SP5/SPX，通过调用bspClkIsSPX（）得到平台识别结果;

（2）SP4和SP5的BSP合并，定义新的BSP类型：DJZQ_X_0_1;

（3）引脚功能差异、存储差异处理：引脚配置差异，定义两套配置，通过识别结果，在初始化时调用不同的配置。EEPROM均衡同时适用于FRAM。

4    结语

本文以集中器为例，对SP4和SP5平台硬件引脚接口进行分析，依据RM0090，两个平台硬件MCU引脚配置存在差异，利用空脚特性和非空引脚固有状态作为软件识别点，从而得到平台区分，通过初始化识别平台及BSP合并实现软件优化调整，达到软件平台通用的目的。另外，其他电力采集终端如配变、专变终端等SP4和SP5平台，也可借鉴此方案。电力采集终端产品迭代非常频繁，后续SP6平台设计，可提供单独的引脚配置，方便软件直接识别，对象包括集中器、配变、终端以及open方案系列产品。

[参考文献]

[1] 黄晓晴，王纬国，梁岳，等.自动测试系统软件技术通用性研究综述[J].测控技术，2013，32（10）：1-4.

[2] 耿谊静.软件接口自动化测试技术研究[J].数码世界，2019（2）：56.

收稿日期：2020-03-23

作者簡介：王亚超（1993-），男，山东菏泽人，助理工程师，研究方向：无线通信。