電能的應用程度是衡量一個國家電力發展水平的重要標志之一。近年來，用戶對電能質量的要求越來越高，使得電能質量問題日益緊迫地擺在了大家的面前，電能質量的好壞直接關系到國民經濟的總體效益。

　　為了提高供電質量，保證電網和供電設備安全、經濟及可靠運行，國內外許多研究機構和公司研制生產了各種功能的電力參數分析儀表、儀器，但傳統的基于有效值理論的監測技術已經不能完整、準確地描述實際發生的動態電能質量問題。在此，設計了一種基于嵌入式系統的電能質量參數監測儀，改進了以往同類監測儀的缺點，能實時地顯示出動態電能質量的參數變化，具有較高的實際應用價值。

　　1 電力參數的計算

　　電能質量主要包括由公用電網供給用戶端交流電能品質的一些參數。本文主要討論國家標準涉及的各項穩態指標，如頻率、電壓(電流)、諧波、閃變、三相不平衡度等，以及功率、相位差、諧波畸變率等相關指標的分析測量，這也是一般的電能質量測量分析儀器所關心的電能質量指標。

　　下面給出各項電能參數的計算方法：

　　電壓有效值的離散化計算公式：

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　　式中：UA，UB，UC，IA，IB，IC分別為各相電壓電流的有效值。

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　　式中：fs為所選晶振頻率(單位為Hz);TCnt為一個整周期定時器計數值。

　　諧波含量就是各次諧波的平方和開方。諧波電壓含量與諧波電流含量分別表示為：

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　　2 系統整體結構

　　基于ARM9和嵌入式Windows CE系統的整體結構圖如圖1所示。

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　　3.1 CAN驅動程序的開發

　　Platform Builder本身自帶了很多驅動程序，如串口驅動、USB口驅動等，但由于系統中的CAN總線通信部分是外擴的，開發商提供的BSP開發包不包含這部分驅動，要自行編寫驅動程序和注冊表部分的文件，定制出CEC文件，并將生成的驅動與BSP進行綁定。CAN驅動開發流程為：

　　編寫CAN驅動時，首先要確保S3C24lO的SPI接口可以正常工作，再利用SPI接口對MCP2515寄存器進行相應的設置。

　　CAN總線驅動的設計步驟為：

　　(1)初始化S3C2410的SPI口。設置波特率、主從模式、通信方式等;

　　(2)初始化MCP2515。設置相應的發送、接收緩沖器;

　　(3)編寫CAN控制器的收發程序;

　　(4)編寫CAN流接口的函數形式;

　　(5)導出流接口，修改注冊表和CEC文件。

　　3.2操作系統的移植

　　對Windows CE操作系統進行移植，先進行WinCE Bootloader的開發，然后進行操作系統的特性配置和移植，再進行硬件平臺上驅動程序的開發，最后對應用程序進行移植和開發。

　　(1)Bootloader的開發。Bootloader的結構可以分為BL Common、OEM代碼、Eboot、存儲管理、EDBG驅動程序五個部分。這五部分中，除了OEM代碼需要自己編寫外，其他幾個部分的代碼都是由Windows CE本身提供的。

　　(3)驅動程序開發。Windows CE提供了特定的驅動程序框架，以驅動內部或者外圍的硬件設備。驅動程序位于操作系統與硬件的中間，是BSP包的一部分，將操作系統與設備鏈接起來，操作系統就能識別設備，并為應用程序提供相應的服務。在此主要介紹了CAN驅動程序的開發。

　　(4)應用程序的開發和移植。完成以上內容后，就可以針對硬件平臺和具體系統要求進行應用程序的開發。

　　4 結語

　　設計了一種基于ARM9和Windows CE的數據采集系統，采用TMS320F2812處理器對數據進行采集，充分發揮了這款DSP芯片的數據處理能力;S3C24lO和Windows CE嵌入式系統的應用，使得系統能夠實現數據的實時顯示和監測。文中實現了對硬件平臺的設計和對Windows CE操作系統的定制、移植及其驅動程序的開發。該系統具有實時性好，性價比高等特點，有很高的實用價值。