智能电子设备硬件和软件设计方案探讨

白鑫

摘要：在智能電子设备设计过程中，需要从硬件设计以及软件设计两方面出发，才能够保证电子设备的设计水平。因此，需要对硬件设计的相关理论知识和软件设计过程中的重点内容进行全面分析，同时要模拟软件的具体运行情况，确保智能电子设备设计方案的完善性。

关键词：智能电子设备;硬件设计;软件设计

1 引言

在智能电子设备硬件和软件设计过程中，需要对硬件设计的相关理论知识进行全面掌握，同时要加强软件设计工作，提高智能电子设备软硬件系统的整体运行水平。这样才能够保证智能电子设备运行的稳定性以及安全性，充分发挥其在应用过程中的积极作用。

2 智能电子设备硬件设计

在对智能电子设备硬件系统进行设计时，必须明确CPU是设计核心。CPU是硬件系统运行的核心处理器，主要根据处理器功能差异进行合理选择。目前的处理器类型包括以下两种：第一，DSPTMS320F2812。这一类型可以实现与工程相关的保护功能，同时能够收集大量数据信息，完成仿真模拟作业。在实际运行中，可以有效采集模拟量和开关量数据，并利用相应的软件程序完成仿真模拟过程，对最终的实验结果进行分析。从而确定硬件的设计水平。此外，在DSP系统运行过程中，以具体的设计指令为基础，可以实现硬件自动操作功能，并根据相应的程序完成命令判定和运行，能够实现数字化控制目的。第二ARMS3C2510。在这一处理器应用过程中可以搭载多种操作系统。目前受市场环境的限制，常用的系统为VXxworks操作系统。在实际运行中可以以具体的程序指令为基础执行任务。与此同时，对相应的程序进行控制，实现数字化控制目的，自动化水平相对较高。在该处理器设计过程中，需要将软件和硬件有效结合。DSP与ARM之间可以建立通信信息传输渠道。但是需要利用串行通信接口才能够实现信息通信功能。在ARM设置过程中，作为上位机应用，DSP一般放置在下位机。并且要按照标准完成通信联系[1]。

在CPU板设计过程的主要作用是保护功能，核心器件能够完成多种作业。例如对15路模拟量可以将其中4条线路作为备用线路，而三条线路作为电流限制保护作用的线路，三条线路可以达到电流保护作用，最后一条线路作为保护电路。在16路开关量数据采集工作完成后，可以利用DSP软件完成仿真模拟过程。利用软件保护逻辑程序可以综合分析和过滤所收集到的数据信息，并根据具体的情况采用aARM完成数据接收，利用DSP进行数据传输。现阶段，在硬件设计过程中，大多数ARM显示器是以液晶显示屏为主，在使用过程中的安全性和稳定性都比较强，能够提高信号捕捉的准确性，确保通信质量可靠稳定，提高信息联系工作的稳定性。随着以太网的发展和应用通信回路，对以太网的依赖性相对较强，需要双以太网的技术支持，才能够提高通信回路的整体性能，保证通讯安全，提高通讯服务的质量水平。此外，在对数字信号处理装置进行设计时，该装置的结构比较复杂，不同器件之间联系也比较紧密，可以利用相应的接口完成数据传输过程，同时提高整体性。ARM能够实现的功能可以将其作为独立的功能单元进行分类。在这一部件设计时，需要设计两个接口，与DSP完成数据传输过程。其中ARM的外围电路能够实现多种功能并且可以进行独立的数据传输。在数据传输过程中还可以进行分析和过滤，完成相应的任务。

3 智能电子设备软件设计

在智能电子设备软件设计过程中，需要确定软件设计的总体方案，为后续软件设计工作奠定良好的基础。智能电子设备的软件系统主要包括测控装置数据、人机接口辅助数据、内部通讯辅助数据以及打印通讯辅助数据等部分。其中数据映射模块的主要作用是保护公用数据结构中的相关数据。在其运行过程中，如果一方数据出现变化，另一方数据必须同步变化。因此，在初始化过程中，数据映射的实现变量地址是相互备份的。此外，在保护端进行数据更新时，数据赋值操作需要进行双份复制操作。这样才能够对自身变量和备份对方地址指向的变量同时进行复制。在复制操作过程中，嵌入点分别为串行通信更新保护数据、MMS收到写指示操作。VMD与智能电子系统之间保持数据相互更新，需要使DSP实现保护测控功能。而ARM的主要功能是与站控层以及间隔层相互通信[2]。

在智能电子设备运行过程中，必须创建发布者以及订阅者信号量并完成初始化处理，对所有的MMS对象进行处理之后，需要接取配置文件自动生成对象数据库，并完成保护数据映射，确保保护用的数据结构对象属性以及对象数据库能够相互对应。在数据映射完成后要以订阅发布配置文件为基础生成发布者以及订阅者。如果选择订阅者。需要创建订阅线程;如果选择发布者需要调用发布函数之后，需要进入到MMS服务循环操作系统中。需要对某些事件进行处理，也可以及时发布服务报告服务以及日志服务，等到各线程结束后需要及时销毁信号量，之后销毁所有MMS对象，并完成服务过程。将服务过程进行准确记录保存，这样能够形成完整的智能电子设备软件流程。

4 结语

总而言之，在智能电子设备软硬件系统与软件系统设计过程中，需要全面提升电子设备的软硬件整体性能。在硬件层面需要准确分析CPU的相关知识，并以CPU开发板为基础开展设计工作。其中DSP的主要功能是完成数据收集和分析作业，可以保护整体的数据运算过程，同时能够提应提供相应的硬件服务，在实际运行过程中利用有效的软件按仿真模拟可以对数据进行更深入的管理和加密。而ARM层负责的工作比较多，需要完成不同期间之间的通信，同时其他核心器件之间的精密工作都需要利用ARM层进行控制。在软件层设计过程中，需要以智能电子设备的实际情况，构建智能电子设备软件框架。同时要分析具体的运行流程，对软件运行情况进行仿真模拟。根据当前的市场发展情况，对设计的数字化保护装置运行情况进行全面分析。设计完成后的智能电子设备能够在继电保护装置中广泛应用，同时能够提高装置的安全性和稳定性，市场反应良好，运行状况比较稳定。

参考文献：

[1]张育，李军.智能电子设备硬件和软件设计方案[J].电子技术与软件工程，2018（01）：84.

[2]刘锦华.对智能停车场系统的软硬件设计探讨[J].科学技术创新，2020（03）：87-88.