2.2 人机交互全局控制模块

人机交互控制模块是此IPS设计中最为复杂的数字化管理模块，它不仅监测和管理逆变系统的运作，还要保证IPS控制器与外界的通信。设计中要求人机交互模块能处理复杂的任务调度和很强的突发访问(中断)处理，这就必须有较高运行速度;模块内部还要有丰富的扩展接口提供IPS与外部即时通信;具备优越的总线控制和访问机制等。综合考虑上述需求，设计中选择了意法半导体(ST)公司推出的最新32位单片机STM32F103ZET6(以下简称STM32)。STM32是基于ARM7 Cortex-M3内核架构的高速高性能嵌入式控制芯片，拥有72 MHz内核工作频率和1.25DM-IPS/MHz的指令流水处理速度;先进的总线结构和多达16级的带DMA功能抢占中断机制(NIVC)。如图3所示，设计中STM32通过SCI接口及1根中断请求/接收线与DSP 2808进行通信;利用片上扩展的其中2个SCI口分别作为RS 232和RS 485通信协议口;CAN总线接口和USB总线通过共享数据缓冲区和中断向量入口与外界互联通信;通过STM32的26位地址总线和16数据总线扩展外挂256KB SRAM和4 MB NFLASH，以及8位数据口的LCM模块RA8806以及用于SNMP的16位并行数据的以太网芯片W5100;启用STM32的SDIO总线以启用用户插入SD卡存储查询IPS状态数据功能;启用现场环境下独立时钟看门狗电路和STM32特有的窗口看门狗;启用内部芯片温度传感器采样监控，RC时钟源以及外部唤醒功能;通过通用引脚接入DS18B20温度传感器对环境温度的采样，预留I2C方式E2PROM和SPI方式的DATA FLASH接口为产品后续升级开发做准备。

通信接口电路设计如图4和图5所示。

3 控制系统的软件架构

控制模块中的程序语言为ANSI标准C语言，程序结构、变量命名和注释都遵循国际通用标准，容易理解，也便于移植或扩展，如图6和图7所示。