專利名稱：在繼電保護(hù)裝置上使用的通用串行總線主機(jī)接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種基于ARM9芯片USB Host接口的搭建電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)外 部USB (通用串行總線)存儲(chǔ)設(shè)備的熱插拔，在嵌入式操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，編 寫相應(yīng)的用戶交互接口程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)外部USB存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫，達(dá)到裝置執(zhí)行 程序的燒錄和內(nèi)部數(shù)據(jù)導(dǎo)出的目的。為電力系統(tǒng)保護(hù)裝置對(duì)外數(shù)據(jù)交互和工 程維護(hù)提供了方便。屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)自動(dòng)化裝置生產(chǎn)和現(xiàn)場工程維護(hù)時(shí)，工程人員經(jīng)常給裝置燒 錄執(zhí)行程序，他們一般都是利用外部編程器，或者利用計(jì)算機(jī)(便攜機(jī))通 過串口與裝置通訊，實(shí)現(xiàn)裝置執(zhí)行程序的燒錄；在現(xiàn)場維護(hù)，需要全面檢查 裝置運(yùn)行信息時(shí)， 一般都是通過打印機(jī)打印數(shù)據(jù)或者通過運(yùn)行于便攜機(jī)上的 單機(jī)調(diào)試工具與裝置通訊RS232串口通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取。這種數(shù)據(jù)交互 方式很不方便，特別是在現(xiàn)場維護(hù)時(shí)。都需要計(jì)算機(jī)的參與，而且一般都需 要利用第三方輔助軟件的支持才能實(shí)現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實(shí)用新型主要是對(duì)ARM9芯片USB Host接口硬件電路的設(shè) 計(jì)，提供一種在繼電保護(hù)裝置上使用的通用串行總線主機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部 USB存儲(chǔ)設(shè)備的熱插拔，利用嵌入式操作系統(tǒng)中支持FAT格式文件系統(tǒng)的特 點(diǎn)，編寫相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)裝置執(zhí)行程序的燒錄和內(nèi)部數(shù)據(jù)信息導(dǎo)出。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)以上目的，采用AT91RM9200 ARM9芯片，它提供的 USB Host遵循OHCI (開放主機(jī)控制接口)規(guī)范，兼容USB2. 0全速和低速協(xié) 議。由AT91RM9200的USB Host引腳結(jié)合外部阻容電路構(gòu)成USB接口，并為 USB設(shè)備提供供電電源，能自動(dòng)檢測USB設(shè)備的插入和拔出。采用AT91RM9200芯片通過其"HDMA"和"HDPA"管腳提供USB主機(jī)接口的串 行數(shù)據(jù)的傳輸線路，"HDMA、 HDPA"管腳分別經(jīng)過第一電阻、第二電阻連接 到USB主機(jī)接口端子的"2 、 3"管腳；同時(shí)USB主機(jī)接口端子的"2"腳通 過第三電阻和第一電容并聯(lián)接地，USB主機(jī)接口端子的"3"腳通過第四電阻 和第二電容并聯(lián)接地；+5￥電源通過第三電容、第四電容和電感器組成的濾 波電路與USB主機(jī)接口端子的"1"腳連接，提供USB正電源；USB主機(jī)接口 端子的"4"腳直接接地。有益效果a) 操作簡單。只需要插上U盤，即可實(shí)現(xiàn)程序的加載和數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出。b) 節(jié)約成本。裝置的維護(hù)不再需要計(jì)算機(jī)的配合，只需要一個(gè)小小的U 盤即可完成全部裝置維護(hù)的功能。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中提供了可與USB從設(shè)備直接連接的主機(jī)接 口，并為從設(shè)備提供供電電源，支持外部USB存儲(chǔ)設(shè)備的熱拔插。


圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。 圖2是本實(shí)用新型的功能框圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。AT91RM9200芯片提供了 USB主機(jī)接口， HDMA和HDPA為串行數(shù)據(jù)的傳輸線路，第一電阻R1、第二電阻R2用于線路的 阻抗匹配。為防止USB主機(jī)端一直檢測從機(jī)連接，在傳輸線路上加入下拉第 三電阻R3、第四電阻R4。電路中的電容、電感等器件起到了抗電磁干擾的作 用。該接口還為USB存儲(chǔ)設(shè)備提供5V的直流供電電源。具體采用AT91RM9200芯片Ul通過其"HDMA"和"HDPA"管腳提供USB 主機(jī)接口的串行數(shù)據(jù)的傳輸線路，"HDMA"、 "HDPA"分別經(jīng)過第一電阻Rl、 第二電阻R2連接到USB主機(jī)接口端子J1的"2 、 3"管腳；同時(shí)USB主機(jī)接 口端子Jl的"2"腳通過第三電阻R3和第一電容Cl并聯(lián)接地，USB主機(jī)接 口端子Jl的"3"腳通過第四電阻R4和第二電容C2并聯(lián)接地；+5￥電源通過第三電容C3、第四電容C4和電感器Ll組成的濾波電路與USB主機(jī)接口端 子Jl的"1"腳連接，提供USB正電源；USB主機(jī)接口端子Jl的"4"腳直 接接地。本裝置釆用VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，它能夠提供USB協(xié)議棧、USB Host驅(qū)動(dòng)程序、USB Host對(duì)USB設(shè)備的配置和管理，USB Host與USB設(shè)備 數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)收與控制，并且支持FAT格式的文件系統(tǒng)。VxWorks操作系統(tǒng) 的基礎(chǔ)上，編寫相應(yīng)的用戶交互接口程序，可以簡單的實(shí)現(xiàn)從外部USB存儲(chǔ) 設(shè)備的文件系統(tǒng)中讀取執(zhí)行程序，固化到裝置Flash;或者可以將裝置內(nèi)的 運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)告信息等內(nèi)容以文件的形式導(dǎo)出到外部USB存儲(chǔ)設(shè)備。圖2是本實(shí)用新型的功能框圖。USB驅(qū)動(dòng)提供對(duì)USB Host接口的底層驅(qū) 動(dòng)支持，VxWorks操作提供通過USB硬件驅(qū)動(dòng)操作USB Host接口 ；利用VxWorks 內(nèi)建的對(duì)FAT文件系統(tǒng)的支持，可以讀寫接在USB Host接口上的外置USB 存儲(chǔ)設(shè)備在VxWorks操作系統(tǒng)上編寫的應(yīng)用軟件利用操作系統(tǒng)提供的文件 操作API接口函數(shù)，操作外置USB存儲(chǔ)設(shè)備中的文件。通過應(yīng)用軟件功能的 編寫，就可以實(shí)現(xiàn)將USB存儲(chǔ)設(shè)備上的可執(zhí)行文件固化到裝置FLASH中；同 樣可以將裝置當(dāng)前的運(yùn)行信息、報(bào)告內(nèi)容以文件的形式導(dǎo)出到USB存儲(chǔ)設(shè)備， 從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)出功能。以下為本實(shí)用新型所用的各器件的型號(hào)器件標(biāo)號(hào)功能名稱器件型號(hào)Ul微處理器AT91RM9200R1,R2電阻CR0603-1鼎-10QR3，R4電阻CR0603-1/8W-10KHC1,C2電容X7R-63V-0805"47pFC3由解由溶CA45-A-10uF-16VC4電容X7R-63V-0805-104Ll磁珠CBG2012-202Jl端子USB主機(jī)接口
權(quán)利要求1.一種在繼電保護(hù)裝置上使用的通用串行總線主機(jī)接口，其特征在于采用AT91RM9200芯片(U1)通過其“HDMA”和“HDPA”管腳提供USB主機(jī)接口的串行數(shù)據(jù)的傳輸線路，“HDMA、HDPA”管腳分別經(jīng)過第一電阻(R1)、第二電阻(R2)連接到USB主機(jī)接口端子(J1)的“2、3”管腳；同時(shí)USB主機(jī)接口端子(J1)的“2”腳通過第三電阻(R3)和第一電容(C1)并聯(lián)接地，USB主機(jī)接口端子(J1)的“3”腳通過第四電阻(R4)和第二電容(C2)并聯(lián)接地；+5V電源通過第三電容(C3)、第四電容(C4)和電感器(L1)組成的濾波電路與USB主機(jī)接口端子(J1)的“1”腳連接，提供USB正電源；USB主機(jī)接口端子(J1)的“4”腳直接接地。
專利摘要在繼電保護(hù)裝置上使用的通用串行總線主機(jī)接口是一種基于ARM9芯片USB Host接口的搭建電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部USB(通用串行總線)存儲(chǔ)設(shè)備的熱插拔，在嵌入式操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，編寫相應(yīng)的用戶交互接口程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)外部USB存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫，達(dá)到裝置執(zhí)行程序的燒錄和內(nèi)部數(shù)據(jù)導(dǎo)出的目的。電路采用AT91RM9200芯片(U1)通過其“HDMA”和“HDPA”管腳提供USB主機(jī)接口的串行數(shù)據(jù)的傳輸線路，+5V電源通過第三電容(C3)、第四電容(C4)和電感器(L1)組成的濾波電路與USB主機(jī)接口端子的“1”腳連接，提供USB正電源；USB主機(jī)接口端子的“4”腳直接接地。
文檔編號(hào)H02H7/26GK201113414SQ200720046810
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者寧 丁, 偉 仲, 葉留金, 吳參林, 董雪鵬, 詹利群 申請(qǐng)人:江蘇金智科技股份有限公司