智能電網和能源行業正在不斷發展，變得越來越高效，不過這些高效率也帶來了特定的處理器需求。嵌入式處理技術可賦予智能電網“智能性”，因為我們要使用比以往任何時候都多的邏輯來監測和控制電力分配。在當今這個技術變革的時代（被稱為工業4.0時代），欲滿足智能電網應用的需求，TI的Sitara AM57x處理器是最合適的處理器，這應歸功于它們功能強大的內核組合。此類全新的處理器作為靈活的嵌入式解決方案，是保護繼電器、變電站以太網交換機、變電站網關和變電站控制器（RTU）等諸多智能電網及能源應用的理想選擇。變電站自動化是智能電網行業的重中之重，而AM57x處理器因具有芯片上可用的特殊內核和外設，所以非常適合于那些面臨變電站特有挑戰的設計工程師。現在，我們將對一些這樣的外設以及它們具備的優勢展開深入探討。

保護繼電器的智能化程度現在比以往任何時候都高；數字信號處理器（DSP）用于分析時收效甚佳，這也是眾所周知的。就該器件而言，C66x DSP內核可用來快速運算進入每個繼電器的大量采樣值數據。ARM?Cortex?-A15則可用于所有保護繼電器的應用邏輯。兩種PRU-ICSS能提供多達四個端口的10/100以太網，非常適合將冗余及工業協議功能集成到產品中。PRU-ICSS內核是可編程的確定性實時內核，具有專用的接口。這些內核能采用C語言進行編程，可用來仿真傳統接口，從而提供對該領域已安裝器件的向后兼容性。

變電站控制器（或自動化網關）通常是變電站監測與自動化的核心器件。在更新的保護繼電器納入的邏輯量與日俱增之際，變電站控制器也見證了邏輯量的不斷增加（這可能需要ARM Cortex-A15內核的高性能）。使用配備了各種外設的處理器使開發人員可訪問保護繼電器中更多的相量監測、控制和數據運算，這樣就能把計算出的凈值轉發到變電站控制器。作為保護繼電器和操作員所轄控制室之間的橋接器，變電站控制器可對各種保護繼電器的數據進行聚合、過濾與分類，并能將此類信息高效地傳送到實用后臺或控制室。ARM Cortex-A15內核非常適用于這些聚合與過濾任務，并且可允許在變電站控制器或網關處完成故障記錄和數據記載等更高級別的任務。PRU-ICSS內核對應用特定任務和背板通信（在今天的變電站控制器中極為普遍）來說是必不可少的。

智能電網以太網交換機是市場上的附加終端設備，可受益于滿負載的片上系統（SoC）。TI獨特的PRU-ICSS子系統非常適合將處理工業通信協議的任何交換機，因為這些子系統能在相同的硬件上支持多種協議，只涉及從協議到協議的改變所需的固件變化。借助兩個以太網端口（來自基于SoC的交換機）以及四個通過PRU-ICSS支持工業專用協議的端口，開發人員總共能獲得六條線路，無需外部硬件。一些變電站架構可把更多的數據分類和過濾應用程序置于以太網交換機內，而另一些變電站架構則喜歡用變電站網關或控制器來實現這些功能。無論采用哪種方法，嵌入式處理器均可提供必要的處理能力來對大量數據流進行分類和過濾，這在智能電網基礎設施應用中變得越來越不可或缺。

這個快速發展的創新行業將繼續努力提高效率（在很大程度上要靠嵌入式處理技術來推動才能取得進展）。集成、通信、分析、高可靠性和實時控制都是整個行業反復提出的要求，如此可使具有高級外設和可擴展性的全新系列嵌入式處理器成為智能電網設計人員的絕佳選擇。

審核編輯：郭婷