【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 向過零點(diǎn)的時(shí)間差的倒數(shù)。本文通過計(jì)算采樣序列中相鄰的兩個(gè)過零點(diǎn)之間的時(shí)間，它為信號(hào)的二分之一周期，采樣點(diǎn)數(shù)為。 從采樣序列中尋找兩個(gè)相鄰的過零點(diǎn)時(shí)，會(huì)有兩種情況：一種情況如圖()，在第一個(gè)過零點(diǎn)前后，采樣值由負(fù)變正，第二個(gè)過零點(diǎn)前后，采樣值由正變負(fù)；另外一種情況如圖()，在第一個(gè)過零點(diǎn)前后，采樣值由正變負(fù)，第二個(gè)過零點(diǎn)前后，采樣值由負(fù)變正。1)第一種情況設(shè)為第一個(gè)過零點(diǎn)后的第一個(gè)采樣點(diǎn)與過零點(diǎn)的時(shí)間差，為第二個(gè)過零點(diǎn)后的第一個(gè)采樣點(diǎn)與過零點(diǎn)的時(shí)間差，、＜，為采樣間隔。正弦函數(shù)在零點(diǎn)可以近似為線性函數(shù)，、可由過零點(diǎn)前后的兩個(gè)采樣值插值來(lái)估計(jì)。設(shè)第一個(gè)過零點(diǎn)前后兩個(gè)采樣為、第二個(gè)過零點(diǎn)前后采樣值為u()、u(k+1)，且第一個(gè)過零點(diǎn)后的第一個(gè)采樣點(diǎn)到第二個(gè)過零點(diǎn)后的第一個(gè)采樣點(diǎn)+1之間的采樣間隔為k個(gè)采樣間隔，則： () ()則信號(hào)周期為： () 周期測(cè)量算法圖 周期測(cè)量算法圖2)第二種情況對(duì)于第一個(gè)過零點(diǎn)前后，采樣值由正變負(fù)，計(jì)算方法和第一種情況的計(jì)算方法相同?？捎?jì)算得到信號(hào)周期為： ()由以上方法得到信號(hào)周期后，信號(hào)頻率即可求得： ()Linux是一個(gè)完全符合GNU/GPL公約的操作系統(tǒng)，完全公開源代碼。從嚴(yán)格意義上講，Linux指的是由Linus Torvalds維護(hù)的內(nèi)核。而嵌入式Linux實(shí)際上是指Linux內(nèi)核在各個(gè)嵌入式硬件平臺(tái)上的移植比如ARM系列平臺(tái)、SH系列平臺(tái)等等。 嵌入式Linux為開發(fā)者提供了一套完整的工具鏈(toolchain)。它利用GNU的gcc做編譯器，用gdb、kgdb、xgdb做調(diào)試工具，能夠很方便地實(shí)現(xiàn)從操作系統(tǒng)到應(yīng)用軟件各個(gè)級(jí)別的調(diào)試。Bootloader就是內(nèi)核啟動(dòng)之前最原始程序，實(shí)際是指寫在Flash中的一小段程序，它的功能類似于PC機(jī)的BIOS程序。它所要做的主要工作就是初始化系統(tǒng)外設(shè)，加載內(nèi)核鏡像以及啟動(dòng)系統(tǒng)。Bootloader主要負(fù)責(zé)加載內(nèi)核，盡管它在系統(tǒng)啟動(dòng)期間執(zhí)行的時(shí)間非常短，不過它卻是非常重要的系統(tǒng)組件。Bootloader部分的代碼是與平臺(tái)相關(guān)，因此該部分代碼必須通過程序自己實(shí)現(xiàn)。Linux是一個(gè)移植性非常好的操作系統(tǒng)，它廣泛支持許多不同體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。關(guān)于Linux的移植其實(shí)是一件相當(dāng)復(fù)雜的事情，一般情況而言，從內(nèi)核官方網(wǎng)站上得到的內(nèi)核源碼遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能在它所支持的平臺(tái)上運(yùn)行。從官方網(wǎng)站上得到的內(nèi)核源碼只能保證在X86平臺(tái)上能夠正確運(yùn)行成功，其它平臺(tái)上的代碼還不是經(jīng)過嚴(yán)格測(cè)試。要使Linux內(nèi)核在ARM9平臺(tái)上運(yùn)行成功，不僅要求開發(fā)者對(duì)ARMG平臺(tái)有深入的理解，對(duì)Linux 內(nèi)核有深入的解析，還要對(duì)GNU工具鏈有足夠的認(rèn)識(shí)。因此可以說(shuō)要移植Linux 內(nèi)核，一般的開發(fā)人員是沒有足夠的能力完成。盡管移植Linux內(nèi)核是一件非常困難的事情，但是也有簡(jiǎn)單的解決方法，那就是去ARM平臺(tái)內(nèi)核維護(hù)者Russell King的網(wǎng)站下載有關(guān)于ARM9平臺(tái)的Linux內(nèi)核補(bǔ)丁，如前一節(jié)所敘述，我們只要將內(nèi)核打上補(bǔ)丁，該內(nèi)核就可以在ARM平臺(tái)上運(yùn)行。 本節(jié)重點(diǎn)是內(nèi)核的編譯。得到合適的內(nèi)核源碼后，關(guān)鍵是怎么編譯內(nèi)核，這里涉及眾多選項(xiàng)。Linux內(nèi)核編譯一般分為三個(gè)步驟，分別是創(chuàng)建內(nèi)核依賴文件、創(chuàng)建內(nèi)核鏡像文件和創(chuàng)建內(nèi)核模塊。，這個(gè)文件中定義的宏會(huì)在編譯內(nèi)核過程中起全局性作用。編譯的具體步驟如下： maked dep make ARCH ＝arm CROSS_COMPILE = annlinuxmenuconfig make zlmage make modules make rnodules install 在此過程中編譯生成的內(nèi)核鏡像文件zlmage在目錄/arch/arm/boot中，在燒寫內(nèi)核時(shí)我們會(huì)將該鏡像文件下載到NAND Flash中。根文件系統(tǒng)一直都是所有Linux系統(tǒng)不可缺少的主件。根文件系統(tǒng)目前的結(jié)構(gòu)有點(diǎn)獨(dú)特，而且包含了一些多余之處，這是因?yàn)樗c日俱進(jìn)的成長(zhǎng)深受Unix發(fā)展的影響。用來(lái)建立根文件系統(tǒng)的“正式規(guī)則在文章FHS(File system Hierarchy Standard)中提到，我們應(yīng)該遵照公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)組織各個(gè)部件，由此產(chǎn)生可用的根文件系統(tǒng)。根文件系統(tǒng)的頂層目錄各有其特殊的用法和目的。其中許多目錄只對(duì)多用戶系統(tǒng)有意義，而這些有不同用戶使用的服務(wù)器或工作站，這是由系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)維護(hù)。在大多數(shù)的嵌入式Linux系統(tǒng)中，通常不會(huì)有所謂的用戶和管理員，所以不必嚴(yán)格看待用來(lái)建立根文件系統(tǒng)的規(guī)則。這并不表示你可以違反所有的規(guī)則，只是意味著破壞某些規(guī)則對(duì)系統(tǒng)的正常操作幾乎沒有影響。值得注意的是，即使是用于工作站或服務(wù)器的主流商業(yè)發(fā)行套間也不會(huì)一定遵守根文件系統(tǒng)的建立規(guī)則。根文件的頂層目錄結(jié)構(gòu)如圖2．5所示。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)而言，為多用戶提供可擴(kuò)展環(huán)境的所有目錄(例如/home、/mnt、/opt和/root)都可以省略。在調(diào)整根文件系統(tǒng)的時(shí)候，我們甚至可以進(jìn)一步移除目錄/tmp和/var，不過這么做可能會(huì)危害到某些軟件的運(yùn)行，因此不建議采用這種過于簡(jiǎn)化的方法。 根文件的頂層目錄結(jié)構(gòu)圖目錄內(nèi)容bin必須的用戶命令(二進(jìn)制文件)boot引導(dǎo)加載程序使用的靜態(tài)文件dev設(shè)備文件和其他特殊文件etc系統(tǒng)設(shè)置文件，包括啟動(dòng)文件home用戶主目錄，包括供服務(wù)賬號(hào)所使用的主目錄，例如FTPlib必要的鏈接庫(kù)，包括C鏈接庫(kù)、內(nèi)核模塊mnt安裝點(diǎn)，用于暫時(shí)安裝文件系統(tǒng)，例如NFS文件系統(tǒng)opt附加的軟件套件proc用于提供內(nèi)核與進(jìn)程信息的虛擬文件系統(tǒng)rootRoot用戶的主目錄sbin必要的系統(tǒng)管理員命令tmp暫時(shí)性的文件user用戶應(yīng)用系統(tǒng)和文件var監(jiān)控程序和工具程序所存放的可變數(shù)據(jù)根據(jù)引導(dǎo)加載程序和它的配置情況，可能不需要/boot目錄。這取決于引導(dǎo)加載程序是否在內(nèi)核被啟動(dòng)之前從根文件系統(tǒng)取回內(nèi)核鏡像。在實(shí)際應(yīng)用中，我們的Bootloader不會(huì)訪問任何文件系統(tǒng)。其余的目錄，/bin、/dev、/etc、/lib、/proc、/sbin和/user，都是不可缺少的。 本章小結(jié)本章主要介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究；電網(wǎng)電量測(cè)量的基本原理；電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)，為后文做下了理論基礎(chǔ)以及鋪墊。第3章 遠(yuǎn)程監(jiān)控元件的設(shè)計(jì) 第3章 遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì).基于Web的電網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以分為電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀、監(jiān)控中心(包括通信單元、Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù))及用戶端(瀏覽器)三個(gè)子系統(tǒng)。電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀和監(jiān)控中心采用客戶端/服務(wù)器分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(服務(wù)器)通過以太網(wǎng)連接電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀(客戶端)，監(jiān)控中心可以直接實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控；用戶端(瀏覽器)和監(jiān)控中心采用瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，授權(quán)用戶只需使用瀏覽器即可訪問監(jiān)控中心的Web服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。本章是遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)和Web服務(wù)器設(shè)計(jì)。 實(shí)現(xiàn)基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是解決web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間的連接，即Web數(shù)據(jù)庫(kù)訪問技術(shù)[9]。Web數(shù)據(jù)庫(kù)訪問技術(shù)有CGI(Common Gateway Interface)通用網(wǎng)關(guān)接口、Microsoft的ISAPI、ASP和JSP。CGI開發(fā)較早，技術(shù)成熟，但存在的問題是Web服務(wù)器必須對(duì)每個(gè)用戶請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)關(guān)進(jìn)程，所以CGI執(zhí)行程序時(shí)資源開銷較大。另外，CGI編寫煩瑣，維護(hù)困難，缺少訪問控制，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)難以設(shè)置安全訪問控制。ISAPI是Microsoft提供的一套面向Internet服務(wù)的API接口，用它編制的程序以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL)的形式存在，可實(shí)現(xiàn)CGI程序所能提供的全部功能，缺點(diǎn)是開發(fā)API程序比CGI程序更困難。ASP簡(jiǎn)單易學(xué)，但是它只能在windows平臺(tái)使用。SUN在Java基礎(chǔ)上開發(fā)的JSP(Java Server Pages)實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)無(wú)關(guān)，功能強(qiáng)大且編程簡(jiǎn)單，因此監(jiān)控系統(tǒng)采用JSP方案來(lái)完成監(jiān)控中心Web服務(wù)器的設(shè)計(jì)。 電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀一方面負(fù)責(zé)采集電網(wǎng)電壓和電流并傳送給監(jiān)控中心，另一方面接受監(jiān)控中心的控制命令，并采取相應(yīng)的動(dòng)作；監(jiān)控中心完成和電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀的數(shù)據(jù)傳輸，Web服務(wù)器則完成與電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器及客戶端的交互，數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)；授權(quán)用戶通過瀏覽器與監(jiān)控中心Web服務(wù)器交互，從監(jiān)控中心獲取實(shí)時(shí)或歷史數(shù)據(jù)或者通過監(jiān)控中心傳送控制命令(包括遠(yuǎn)程設(shè)置各個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、采集終端的運(yùn)行數(shù)據(jù)、對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、顯示、存儲(chǔ)、打印輸出等)。采用這種三層B/S模型比以往采用的兩層C/S模型相比，可以省去客戶端軟件的編寫，客戶端只要具備瀏覽器即可完成與Web服務(wù)器的交互。 電網(wǎng)參數(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)算法GB1232590《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》規(guī)定，供電電壓35kV時(shí)正負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過額定電壓的10%；三相供電電壓10kV時(shí)允許偏差為額定電壓的177。7%；220V單相供電電壓的允許偏差為額定電壓的+7%、10%。測(cè)試電壓的允許偏差比較簡(jiǎn)單。使用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的電壓表測(cè)出系統(tǒng)的實(shí)際電壓(與額定值偏差最大的電壓)，然后用下式即可求出電壓偏差。GB/T155431995《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡》規(guī)定，正常運(yùn)行方式下系統(tǒng)在公共連接點(diǎn)的電壓不平衡度允許值為2%，短時(shí)不得超過4%。%；而電氣設(shè)備規(guī)定工況的電壓允許不平衡度和負(fù)序電流值則由各自標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。此標(biāo)準(zhǔn)所指的不平衡度為三相電壓的負(fù)序分量與正序分量之比的百分?jǐn)?shù)，用來(lái)表示三相不平衡的程度。2%不平衡度允許值為95%概率時(shí)求得的數(shù)值，另外5%時(shí)間有可能超過2%，但不得超過4%。假設(shè)公共連接點(diǎn)的正序阻抗與負(fù)序阻抗相等，則不對(duì)稱負(fù)荷在公共連接點(diǎn)上造成的不平衡度可近似為式中：負(fù)序電流的負(fù)序值；公共連接點(diǎn)的短路容量；U線電壓 C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)本文設(shè)計(jì)的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)一個(gè)顯著特點(diǎn)就是監(jiān)控中心和瀏覽器的連接采用B/S結(jié)構(gòu)，監(jiān)控中心和電網(wǎng)監(jiān)測(cè)儀的連接采用的C/S結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)整體網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃。客戶端服務(wù)器(Clien/Server，簡(jiǎn)稱C/S)結(jié)構(gòu)是指這兩個(gè)系統(tǒng)或兩個(gè)進(jìn)程的關(guān)系，客戶端請(qǐng)求服務(wù)器系統(tǒng)為之完成工作，服務(wù)器提供客戶端要求的服務(wù)。大多數(shù)情況下應(yīng)根據(jù)請(qǐng)求者與被請(qǐng)求者的關(guān)系來(lái)確定哪一方是客戶端和哪一方是服務(wù)器。 在C/S結(jié)構(gòu)中，客戶進(jìn)程請(qǐng)求服務(wù)器進(jìn)程，有服務(wù)器進(jìn)程完成任務(wù)后，將結(jié)果返回給客戶，這是最基本的C/S模式。它采用客戶應(yīng)用進(jìn)程與服務(wù)器應(yīng)用進(jìn)程共同去實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶界面處理、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)處理等功能。用戶界面表示由客戶應(yīng)用進(jìn)程實(shí)現(xiàn)，業(yè)務(wù)邏輯由客戶和服務(wù)器聯(lián)合完成，數(shù)據(jù)服務(wù)由服務(wù)器進(jìn)程承擔(dān)?；镜腃/S模式已經(jīng)得到了廣泛使用，但在大型應(yīng)用系統(tǒng)與用戶需求變化較大的系統(tǒng)中，這種結(jié)構(gòu)有很明顯的不足：無(wú)法適應(yīng)系統(tǒng)新的變化；客戶端的負(fù)擔(dān)重；數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器性能下降等。 所謂B/S(Browser/Server，簡(jiǎn)稱B/S)結(jié)構(gòu)就是瀏覽器/Web服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，可以說(shuō)是三層的C/S結(jié)構(gòu)，其中，表示層是WWW瀏覽器，客戶端根據(jù)URL向Web服務(wù)器提出服務(wù)請(qǐng)求，Web服務(wù)器把數(shù)據(jù)文件傳送給客戶，而客戶端由HTML 負(fù)責(zé)表示邏輯；服務(wù)端是Web服務(wù)器，通常它使用ASP、JSP等技術(shù)訪問數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢或處理；數(shù)據(jù)層是負(fù)責(zé)各種數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。在Internet環(huán)境下，由于客戶端是瀏覽器，也就構(gòu)成了Browser/Server這樣一種特殊的三層C/S結(jié)構(gòu)。所有的客戶代碼，只用來(lái)表示邏輯，這樣就可以構(gòu)造通用的客戶端。每個(gè)Web頁(yè)面在三層B/S結(jié)構(gòu)中被描述為“瘦客戶”，因?yàn)樗螺d的HTML代碼都是描述性的，通常不含自己的處理邏輯，它只含有Web瀏覽器顯示所需要的信息。B/S結(jié)構(gòu)具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：建立了一種與平臺(tái)無(wú)關(guān)的應(yīng)用機(jī)制，應(yīng)用程序不局限于任何硬件平臺(tái)或操作系統(tǒng)，提供了一個(gè)跨平臺(tái)的、簡(jiǎn)單一致的開發(fā)平臺(tái)和應(yīng)用環(huán)境。這種與平臺(tái)無(wú)關(guān)性主要體現(xiàn)在通訊協(xié)議采用統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議，信息傳輸采用標(biāo)準(zhǔn)的超文本傳輸協(xié)議HTTP，客戶端邏輯表示采用HTML語(yǔ)言。這種跨平臺(tái)性使得信息可以在一個(gè)廣域網(wǎng)范圍傳播，從而打破了傳統(tǒng)信息在局域網(wǎng)范圍內(nèi)的單向流動(dòng)。這種模式的應(yīng)用特征簡(jiǎn)單一致。以瀏覽器作為客戶端軟件，客戶端無(wú)需編程，且用戶界面一致，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單易用，對(duì)系統(tǒng)人員，則無(wú)需做客戶端的特殊維護(hù)，降低了維護(hù)費(fèi)用。B/S結(jié)構(gòu)是可擴(kuò)展的，伸縮性強(qiáng)。它允