基于ARM的智能电网数据采集器设计
中级和高级数据采集器的应用及系统结构
较之入门级数据采集器，中级和高级数据采集器都具有更广泛的功能。高级与中级的区别通常在于CPU的速度。也就是说，高级数据采集器一般需要更快的CPU速度，而这对微控制器配置至关重要。
高级数据采集器系统框图和资源要求
高级数据采集器常用于更复杂的住宅设置和三相工业应用中。计算需求越高，CPU性能要求也越高。200 MHz以上主频通常是最佳选择。高级数据采集器还具备更先进的通信和控制功能，如以太网和Wi-Fi、用于交互式显示的LCD接口以及供本地数据下载的USB主机。这些新增功能需要更多闪存与系统内存，且需要实时操作系统（RTOS）。图3给出了示例功能框图。
图3 用于高级数据采集器的微控制器配置示例
图4 用于中级数据采集器的微控制器配置示例本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/148260.htm
高级数据采集器元件选举及考量
对于图3的应用方案，恩智浦LPC3250系列不失为一个很好的选择。该系列采用ARM9 CPU内核，其运行速度高达266 MHz，同时采用矢量浮点（VFP）协处理器用于高级算术运算。此外，还提供了必要的外设和接口，包括7个UART、1个带专用DMA控制器的10/100 G以太网MAC、1个具有全速主机和设备性能的USB OTG、1个RTC，以及1个灵活的可支持STN和TFT面板的LCD控制器。
图3的配置为三芯片解决方案，因为微控制器需要外部SDRAM和NAND闪存才能形成足够的存储器资源。如果系统不需要这么快的CPU时钟频率，则选择一款板载资源充足的微控制器往往更为可取，这也正符合了中级解决方案的要求，如图4所示。
中级数据采集器元件选举及考量
相对于高级解决方案，中级数据采集器的突出优点是成本较低。因为需要较少的组件，所以在PCB方面可节省高达2~3美元成本。简单的配置带来更好的经济性，但性能上的局限使得中级数据采集器更适合作为入门级的升级产品使用，并非高级解决方案的替代方案。中级数据采集器更适合于以牺牲系统功能换取成本的工业应用。对于想提高系统性能的住宅应用来说也是不错的选择，如以太网实时通信可用于控制用户电源开与闭，或用于报告状态变化（显示设备篡改）等。
恩智浦LPC1760系列非常适合中级数据采集器。该系列采用ARMCortex-M3 CPU，主频高达100 MHz，且包括最大64 KB的SRAM和512 KB闪存。板载外设和通信接口也为中级数据采集器提供了充足的资源。
数据采集器执行了提高电网智能化的重要任务。选择合适的32 bit微控制器可简化开发步骤，设计出经济高效的解决方案。选择微控制器时，工程师应考虑片上资源，也应考虑其他设计因素，如设备可靠性（温度和湿度范围、数据保持能力、电流快速瞬变可靠性、防静电等）、系统级组件集成、区分功能（如数据加密），当然还有价格因素。恩智浦的ARM解决方案包括LPC1200、LPC32x0和LPC1760系列，可提供最佳的性能特点组合及满足系统需求，是各种住宅甚至是工业用数据采集器设计的理想选择。
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