SMVsubscriber – IEC 61850
采樣測量值幀的硬件處理
IEC 61850-9-2標準引入了采樣測量值（SMV或SV）過程總線概念。該標準建議將電流和電壓互感器（CT，PT）的輸出和其他信號在源頭上進行數字化處理，然後使用基於以太網的局域網（LAN）與這些設備進行通信。
采樣值作為多播以太網幀編碼的數據集樣本的高速數據流進行傳輸。該協議使用發布者/訂閱者模型，其中發布者將未確認的數據傳輸給訂閱者。例如，在IEC 61850-9-2 LE配置文件中，對於50Hz的電網頻率，采樣值以每秒4000幀的速率發布，而對於60Hz則以每秒4800幀的速率發布。
SoC-e開發了一項創新技術，可利用FPGA上的並行硬件處理優勢，以確定性和極低的延遲處理大量SMV流。
SMVsubscriber分析傳入流量並檢測IEC 61850-9-2采樣測量值（SMV）幀。根據幾個配置參數，處理選定的SMV幀，提取四個相位（A，B，C和N）的電流和電壓采樣值。IP使用這些采樣值來執行離散傅立葉變換（DFT）的計算，以獲取每個相位的角度和大小以及均方根（RMS）。它還為樣本提供用戶定義的抽取率。
SMVsubscriber訂閱者的主要功能
- 第2層IEC 61850-9-2（SMV）幀處理
- DFT計算模塊的高性能實現，用於計算一次諧波的幅度和相位（50或60 Hz）
- 高性能RMS計算模塊（高達1562500計算/秒）
- 最多支持128個並發SMV流（最多320個流，具體取決於過程窗口配置）
- 完整計算6us的確定性等待時間
- 狀態，配置和統計計數器寄存器
- 1000 Mbps AXI-Stream接口，用於無縫片上通信以及與SoC-e網絡IP（HSR/PRP，以太網，TSN）的組合
SMVsubscriber還可以配置
SMVsubscriber可以靈活，輕松地進行定制（GUI界面），以根據所需的性能資源進行權衡來生成最佳實現。除其他參數外，SMVsubscriber還可以配置：
- 支持的最大數據流個數
- 硬件DFT處理模塊的並行度
- 可實施RMS處理模塊的並行度
- 發送給高級軟件應用程序的RAW SMV幀的抽取率
- 樣本處理速率和窗口，用於調整計算DFT和RMS的每個流的頻率
與時俱進 銳意創新——與虹科一起探索TSN的更多潛力
時間敏感網絡(Time Sensitive Networking，TSN) ，是基於標準以太網架構演進的新一代網絡技術，它以傳統以太網為網絡基礎，通過時鐘同步、數據調度、 網絡配置等機制，提供確定性數據傳輸能力的數據鏈路層協議規範。與傳統以太網相比，TSN能夠提供微秒級確定性服務，降低整個通信網絡覆雜度，實現信息技術 (IT)與運營技術(OT)融合，其具有精準的時鐘同步能力、確定性流量調度能力，以及智能開放的運維管理架構，可以保證多種業務流量的共網高質量傳輸， 兼具性能及成本優勢，是未來網絡的發展趨勢。
目前，TSN技術在汽車、工業、軌道交通、航空航天領域有著較高的討論熱度，它作為一項非供應商綁定的實時通訊協議，我們認為TSN技術有著不錯的應用前景。
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