多通道发展 篇1
由于电力企业具有员工忠诚度高、人员流动率低、内部选拔人才作为主要岗位配置等特点。企业内部的员工薪酬主要由工龄工资、岗位工资和奖金组成, 所以对员工来说, 要想在这种情况下获得发展只好通过工作年限、岗位变动和加大奖金兑现力度来实现。那么如何处理好收入问题, 充分调动经营者和员工的积极性和创造性, 保证国有资产的保值增值, 吸引且留住优秀人才的关键是建立一个企业与员工相适应的薪酬分配制度, 充分发挥现代企业人力资源管理的效益, 坚持用效益拉动工资, 用工资推动效益;建立有利于吸引人才、稳定人才、用活人才的收入分配激励机制, 造就一支高素质的专业技术人才梯队, 推动企业发展和员工全面进步。那么又如何培养人才、用好人才是企业亟待解决的问题。
一、实施多通道发展机制的必要性
大唐哈尔滨第一热电厂是我国东北地区唯一家融“烟塔合一、无旁路脱硫、脱硝及GIS高位布置”等国际先进技术于一体的热电企业, 需要大量专业人才进行生产、经营和管理活动, 技术和管理的标准较高, 对人员素质、装备水平、企业管控能力的要求较高。而当前, 哈一热现有员工470人, 其中350人是由原大唐佳木斯第二发电厂 (按照国家“上大压小”项目已于2007年5月19日关停, 当时佳二装机容量为2×100MW) 分流到哈一热, 许多员工的工作经验和知识层次与从事的工作岗位的要求还有一定的差距, 明显存在着管理人员较多、生产技术人员极少;年龄偏大、学历较低等诸多不利因素, 关键岗位的关键人才十分有限, 现有的高层次人才、复合型人才、高新技术人才出现断层后备人才短缺, 特别是“112”人才和中高级技术资格人才仅占24%, 人员结构的配备已明显不适应企业的快速发展, 懂生产、会经营、通管理的复合型人才更是奇缺, 明显感觉到了“人才匮乏”, 持续发展的后劲不足, 如何解决人才储备薄弱, 如何建立完善的人才保障, 如何才能更好地吸引人才、培育人才、运用人才, 成为哈一热必须思考的重要课题。
哈一热电厂作为一个结构复杂、科技含量高、以电为产品的发电企业, 意识到智力资本是企业强本、创新、领先的最关键要素, 传统资本可以把企业做强做大, 而只有依靠智力资本才能把企业做优做精。基于这样的人才价值观, 哈一热电厂始终把人才资源作为企业的第一资源, 把人才工作作为基础性、战略性的工作来抓, 确立了“人才是企业发展的第一战略资源”, 树立科学发展观和人才观, 努力营造干事有舞台、成才有机会、发展有空间的良好环境从2010年4月哈一热电厂启动了员工多通道职业发展机制的研究工作, 对多通道发展机制进行了积极的探索与实践。
二、多通道发展机制的原则
1. 积分卡以岗定标在明确岗位职责的基础上, 明晰成长路径, 详述目标岗位所必备的“应知、应会、操作实例”等要求, 并转化为可操作、可量化的员工成长积分, 明确员工发展目标。
2. 发展机制以标育人根据岗位标准要求, 有针对性地设计培养内容, 形成“师徒结对、教学相长、共同成长”的科学培养模式, 加强人才发展引导, 掌握每个员工的成长状态, 形成岗位人才蓄水池, 为建设结构合理、素质优良的人才梯队夯实基础。
3. 两全管理以业绩说话建立以责任管理为出发点, 以绩效管理为流程监控点, 以业绩考核为落脚点的管理体系, 明确了考核标准、考核对象, 实现了对全部岗位的全面覆盖, 打破了传统分配模式, 实现了“收入凭贡献, 升迁靠业绩, 管理无盲区”的业绩考核要求。
4. 结果量化以分择人将员工成长积分情况, 作为员工选拔使用具有说服力的量化依据, 以此激发员工学习原动力, 营造“主动学习、积极向上”的氛围, 促进真才实学优秀人才脱颖而出, 通过“用人、考核、激励”等制度的联动, 实现“用好人才、留住骨干”。
三、提供多通道发展路径
1. 主要内容。
哈一热电厂倡导员工“将个人的职业发展融入到企业的长远发展之中”, 把为员工创造发展空间、提升员工价值、提高工作生活质量作为公司使命之一, 注重与员工一起分享、共同成长, 不仅为员工提供有力的经济保障, 因此构建员工多通道发展, 为不同潜质的员工多渠道拓宽成才跑道, 指明员工成长的方向和机会, 让想干事的人有机会, 让能干事的人有舞台, 让干成事的人有地位, 调动员工积极性、提高员工敬业度、稳定员工队伍的最佳途径。员工多通道职业发展不是单一的工作, 与企业其他管理有着密切的关联关系, 如下图1所示:
2. 成长通道与典型路径设计。多通道发展主要满足两个方面:企业需要、员工向往。
对于哈一热电而言, 明确企业发展目标对各类人才的要求, 描绘清晰的发展路径, 制订完善的人才发展机制, 营造浓厚的自主学习氛围, 激发个人成长潜力, 实现人才队伍梯次合理, 接续有力;对于员工而言, 多通道发展是根据组织需要, 结合个人意愿, 实现纵向多通道、横向多路径发展的职业通道。
将员工多通道发展阶段划分为成长期和成熟期两个阶段。成长期主要以岗位成才为目标;成熟期以培养管理人才、专家人才为目的。为技术人才设置等同于管理序列的专家序列, 满足员工发展需要。 (见图2)
横向多路径, 企业内没有足够多的高层职位为每个员工都提供升迁的机会, 而长期从事同一项工作会使人倍觉枯燥无味, 影响员工的工作效率。因此采取横向调动来使工作具有多样性, 使员工焕发新的活力迎接新的挑战。虽然没有加薪或晋升, 但员工可以增加自己对组织的价值, 也使他们自己复合发展。
纵向多通道, (专家办法) 主要用来解决部门中具有较高的专业技能和理论知识水平这类专业人员, 但他们不期望升迁, 又不希望离开自己的专业领域, 为此设计了专家和技能师序列通道, 这类专业人员职业发展不体现在岗位的升迁, 而是体现在报酬的变更, 它与管理通道中相同级别的报酬是可比的。与以往工资体系相比, 员工的职业生涯发展路径不再是单一的“挤独木桥”, 希望从事技术工作与同时希望从事管理工作的员工都有了发展机会。避免了技术型人才“政务”缠身, 而技术加管理型人才无用武之地的现象。
四、多通道发展机制的成效
哈一热电厂员工发展采用多通道发展机制以来以员工发展为主线, 从职责体系的建设、发展通道的设计、选拔标准的建立、使用、培养与开发、考核与激励、约束等方面系统构建, 有机整合, 形成“有活力”的管理机制。取得了卓越成效, 总结起来包括以下一个方面:
1. 提升了学习动力和培训效果。
哈一热电厂实行人才成长积分制度以来, 明确了组织的要求, 员工想要发展, 必须通过主动学习、满足组织要求来实现, 进而为培训工带来了勃勃生机, 员工学习的积极性明显增强, 根据设定的职业发展目标和阶段性成长计划, 主动关注企业培训计划, 积极参与培训, 重视培训结果。
2. 更新了企业管理理念
(1) 与两全体系有机互动。部门职责与岗位职责的明确, 夯实了两全体系的基础, 遵循“干什么, 考什么”的原则, 有效提高了考核的针对性, 同时, 将两全的结果又纳入成长积分体系, 与个人发展相挂钩, 引导员工关注持续绩效表现。同时企业也根据员工绩效考核结果进行分析, 找出改进方向, 有针对性制订员工培训计划。
(2) 导师的考核与自我发展相联动。对于人才培养, 传统的“师父带徒弟, 内部培养”仍然是主要方式, 但对于师父“传、帮、带”赋予了新内涵, 传承文化与技术, 还规范了指导过程, 而且指导成绩与徒弟成长成果等记入导师成长积分, 作为导师晋级、自我发展、待遇等相联动。对于连续两年无人选的职业导师, 可以取消其导师资格。
3. 物质与精神激励并重。
成果共享, 物质与精神激励并重。举办严肃、隆重的拜师仪式, 增强师父的荣誉感和责任感, 提升徒弟尊师重学意识。在薪酬结构中增设导师津贴部分, 职业导师等级不同, 职业导师津贴标准也不同。建立职业导师与员工的“成果共享”机制。员工表现优秀受到企业嘉奖的, 其职业导师可共享员工的发展成果, 并可获得一定的物质奖励。设立“明星导师”、“功勋导师”等荣誉称号, 对于获得者, 给予表彰, 并给予一次性物质奖励。
4. 为用人制度提供量化依据。
阳光公开, 为用人制度提供量化依据。随着多通道发展机制的实施, 对于新增岗位或空岗, 或有条件时推行周期性、制度化全员竞聘工作, 可以根据每个岗位人才成长积分情况, 明晰符合条件的人选情况, 在竞争选拔时以量化数据为依据, 真正做到公开、透明, 人岗匹配, 形成“保持队伍活力、彰显工作绩效”的长效竞聘机制。
参考文献
[1]滕飞, 吴宗鑫.中国电力企业的绩效分析[J].数量经济技术经济研究, 2003 (6) :127-130.
多通道发展 篇2
现代电子对抗系统多使用多通道处理平台实现信号的测向、定位。随着电子技术的发展,电子设备的小型化、低功耗设计成为一个趋势,系统设计中经常使用多通道ADC组建多通道采样处理平台[1]。TI公司的ADS6445采样器是4通道14位125 Msps高速同步采样器[2],适用于多通道同步采集系统的设计,芯片接口使用8对高速串行差分线传输采样数据,每对差分线最高传输速率高达1 Gbps,实现如此高速的接口传输除了要注意物理设计外,还要保证数据采集的时钟沿应处于最佳采样位置。在使用FPGA实现与高速数据接口时,使用普通的DDR接口和解串逻辑不能稳定的实现高速解串。Xilinx公司Vertex5系列的FPGA的高速IO支持最高1.25 Gbps的传输速率,具备高速片同步(ChipSync)技术[3],利用这一技术通过实时调整I/O延时、收发校准的方法,能够有效保证数据传输的同步性和可靠性[4]。
1 设计方案
1.1整体设计
以某采样卡为例来说明高速接口的设计,采样卡硬件结构如图1所示。
采样卡主要由1片4通道采样器ADS6445、1片Vertex5系列FPGA和CPCI总线接口芯片等组成。ADC的采样率为112 MHz,4路并行采样数据通过8:1的高速串行转换后以LVDS-DDR(一种差分电平双沿锁存数据传输方式)的电平传输,ADC与FPGA之间接口单线传输速率达到896 Mbps。高速LVDS-DDR串行数据首先进入FPGA的SelectIO将双线差分LVDS信号转换成单端FPGA内部信号,然后经片同步模块实现Dmux 1:8的解串,解串后的4路并行采样数据在区域时钟clk驱动下锁存入FPGA内部FIFO,通过全局时钟clk’驱动FIFO的另一端口读出采样数据后才可在FPGA内部实现存储、处理等功能。
整个高速接口设计的关键是高速解串模块的设计,它是以Vertex5系列FPGA的片同步技术为基础,通过接口时序控制实现的。整个接口的时序调整都是通过计算机的CPCI总线控制的,这样与在FPGA程序内部调整时序的方式相比大大减少了调试时间。
1.2FPGA的片同步技术
为了支持高速源同步接口的设计,Xilinx公司在其高端Vertex4/Vertex5系列FPGA中引入了片同步技术(ChipSync)。Xilinx Vertex5中的ChipSync主要由IODELAY延时调整模块、ISERDES解串模块、OSDRDES并串转换模块及时钟网络组成,其特点如下:
① 内嵌 64级每级78 ps的可调延时器[5],方便应用于高速信号时序调整;
② 具备高速加串/解串模块,可实现位宽为2、3、4、5、6、7、8和10的串并数据变换[6];
③ 特有的区域时钟网络在物理接口区域可驱动高达710 MHz的时钟。
1.3物理设计规则
在印制电路板上设计高速传输线时首先应考虑信号完整性设计,在布局布线时要注意保持高速传输线参考平面的完整性和阻抗的连续性,保证一定的线间距减少串扰[7]。
除了考虑信号完整性问题以外还需要注意FPGA的走线规则。根据Vertex5系列FPGA的结构特点Xilinx建议在设计高速源同步接口时同一组信号线应连接在同一时钟区域的管脚上,时钟信号连接在“CC”特性的专用时钟管脚上通过FPGA内部的BUFR可导入高速区域时钟网络。
1.4接口工作原理
ADS6445使用LVDS-DDR方式传输数据,芯片输出同步时钟的频率为数据速率的一半即448 MHz,高速时钟和经过BUFR后的4分频时钟进入FPGA的区域时钟网络,为解串器提供时钟驱动。
高速数据的解串是一个自适应调整的过程,程序控制ADC发送训练序列,以接收数据与发送训练序列对比校验为判定依据,通过IODELAY调整延时搜索最佳锁存位置实现比特对齐,通过滑动调整ISERDES串并变换的节点位置实现字节对齐。
1.4.1 比特对齐
整个比特对齐过程会测量出一个完整的数据眼图(以78 ps数据时延为步进),最后会找到该眼图的中心点[8],如图2所示[9]。
在比特对齐的搜索过程,为找到数据眼图的中心时刻,必须正确搜索眼图的起始点和终止点,在实际工作环境中需要重点考虑数据的抖动。在图2中的第2步计算时,如果没有数据抖动,则此时刻就应该判决为数据的起始点,如果考虑抖动,算法在发现第一次跳变点后还应该继续搜索下去,直到第3步中搜索到稳定的跳变区域才能记为眼图的起始点。
1.4.2 字节对齐
比特对齐后就找到了数据的最佳锁存时刻,但是解串后并行数据位的顺序与发送端有可能不同。字节对齐就是利用ISERDES单元的比特滑动(BITSLIP)功能实现顺序的滑动调整。字节对齐开始时先要在发端发送已知的特殊码字,通过在接收端不断的进行数据校验和顺序调整找到正确的解串顺序。
2高速接口时序分析
数据传输眼图的张开宽度对于精确实现在眼图中心对数据采样极为重要。理想眼图宽度为数据速率的周期(对于实际工作时896 Mbps的数据TPERIOD=1.116 ns),在实际传输过程中有很多因素会减小眼图的宽度。
在发送端,影响眼图主要因素是ADC输出时钟及数据本身的抖动TADCJ,发送数据眼图宽度为:
TTX_EYE=TPERIOD-TADCJ。 (1)
高速数据在印制板上传输过程中,因布线等原因产生传输抖动TPCBJ。接收时钟进入FPGA内部时钟网络并经过BUFR分路驱动传输时会引起额外的时钟抖动TRCKJ。如果使用IODELAY模块调整FPGA管脚处传输延时,对于数据来说调整一级延时会引入TDELAYJ,对于时钟来说TDELAYJ为0,而且由于IODELAY的工作特点,还会引入一个75 ps的时序抖动TQ_ERR。在接收端,数据眼图的宽度为:
式中,NTAP为延时调整级数。
在896 Mbps的高速接口中,通过发送端ADS6445手册给出的抖动数据可以计算发端数据眼图宽度[10]:
TTX_EYE=1 116-350=766 ps。 (3)
在接收端,通过PCB仿真及Xilinx给出的数据计算出接收数据眼图宽度:
其中延时调整级数为9 taps,转换为延时调整级数为:
TRX_EYE_TAP=519ps÷78ps/tap≈6 taps。 (5)
从时序分析中可以看出高速数据传输眼图宽度达到了6级tap,能够通过ChipSync技术实现稳定的数据锁存。
3 仿真与试验
高速接口的FPGA程序是在Xilinx ISE10.1i编译环境下实现的,通过编写测试激励文件在ModelSim 6.5a软件下进行了功能仿真。在仿真时,调整输入时钟和数据的相对时延来模拟实际的工作环境,最后通过输入不规则的串行数据依据接口解串结果对程序的正确性进行了验证。
在CPCI调试平台上对采样板的高速接口进行了调试并通过采样波形验证了接口的正确性,其中采样的一路数据接口在比特对齐过程中不同延时的测试结果如表1所示。
从测试结果可以看出896 Msps高速数据传输眼图宽度为6 taps,与分析结论一致。
4 结束语
结合实际应用介绍了一种多通道ADC与FPGA的高速接口,对接口实现的关键技术进行了深入分析。这种高速接口采用了Xilinx的ChipSync技术,以在线时序调整和收发校准的方式实现了数据最佳锁存和高速解串,降低了硬件设计复杂度,减少了调试工作量。测试结果表明该高速接口在极高的数据速率上工作稳定,并已应用于实际工程。这种高速接口方式也可应用在其他点对点的高速数据传输系统,具有很好的设计参考价值。
摘要：针对多通道高速采样器ADS6445的高速串行数据接口特点,提出了一种高速接口的实现方法。使用Xilinx Vertex5系列FPGA接收采样串行数据,利用FPGA的片同步技术通过在线时序调整实现了高速解串;对高速接口的组成及工作原理、片同步技术的特点、设计规则进行了简要介绍,描述了高速接口的时序调整过程;对高速接口的适应能力进行了分析,最后通过仿真及试验验证了接口工作的正确性。
关键词：片同步,多通道ADC,高速接口,SERDES,FPGA
参考文献
[1]杨洁茹,王春.一种折叠式宽带信道化电子对抗接收机[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2008,7(5):37-38.
[2]李燕春.高速信号处理终端设备的设计[J].电讯技术,2011,51(8):66-69.
[3]孙海涛,马小兵,陈兵,等.一种基于片同步技术的高速接口电路设计方法[J].测试技术学报,2008,22(5):442-448.
[4]武荣伟,苏涛,翁春蕾.一种基于片同步技术的高速接口电路设计方法[J].重庆邮电大学学报,2010,22(2):205-206.
[5]Xilinx.Virtex-5 FPGA Data Sheet-DC and SwitchingCharacteristics[M].San Jose:Xilinx,2008:33-35.
[6]Xilinx.Virtex-5 FPGA User Guide[M].San Jose:Xilinx,2008:351-357.
[7]崔迎炜,张晓林.软件无线电中的高速设计技术[J].北京航空航天大学学报,2004,30(1):55-58.
[8]刘丽格,李天宝,石鑫刚.一种板间高速传输系统的设计与实现[J].无线电通信技术,2011,37(4):53-55.
[9]Xilinx.16-Channel DDR LVDS Interface with Per-Channel Alignment[M].San Jose:Xilinx,2006:14-16.
多通道发展 篇3
关键词：国有企业；多通道；人力资源开发；实践
近年来，S公司将构建员工多通道发展机制作为一项重点工作来抓，科学设计职业发展通道，稳步实施竞争性选拔上岗，健全完善考核激励措施，为员工提供宽阔的成长舞台，保障了员工的健康成长，同时促进了企业核心竞争力的不断提升。
一、构建员工多通道发展机制的背景
S公司是一家有着50多年历史的传统国有企业，人力资源管理方式上依然保有传统国有企业行政管理的深刻烙印。存在的主要问题有：
（一）传统观念影响深，思想不够解放
企业“官本位”的传统思想意识深深地影响着员工，多数职工仍然习惯热衷于走管理序列，一切待遇都和官职挂钩，以干部职务高低论“英雄”，大量支撑企业发展的专业技术、高技能员工积极性、创造性受到压抑。
（二）制度建设不完善，更新不及时
人力资源发展战略和发展规划方面缺乏计划性、预见性和前瞻性，假想企业所需人力资源随时可以从人力资源市场获取，出现许多短期行为。对员工的职业生涯发展规划管理引导不够，没能引进运用现代化的员工测评工具，存在过分看重论文、职称、学历等因素。
（三）培训机制落后，培训效果差
缺乏系统性和连续性的培训。培训内容局限于职业技能的掌握，培训方式是老人带新人、上级带下级，注重短期经济目标，在一定程度上制约了整体素质的提升。
（四）激励机制不足，缺乏长期有效的激励
主要考核手段是通过完成企业既定目标的原则下对工作的完成效率和成果的评估，主要激励手段以职务晋升、奖金、单项奖励等方式。难以对员工进行全方位的考核评价，造成对员工激励和约束机制不到位。
二、构建员工多通道发展机制的措施
（一）更新理念，提高对员工多通道发展机制的认识
强化“员工资源是第一资源”和“人人皆可成才”理念，深刻认识和严格遵循员工成长规律，大力优化专业技术人员和技能人员的发展环境，增强企业对各类员工的吸引力。
（二）适应企业特点和改革发展需要，科学设置岗位序列
坚持“按需设岗、动态管理”的原则，层层分解企业战略目标，科学合理设置岗位职级，逐步搭建了纵向晋升、横向互通的人才发展多通道。
1.搭建管理、技术、技能三通道。参照同行业先进标准，科学合理设置专业技术岗位和技能岗位的职数及层级结构，专业技术序列设置了企业院士、首席专家、高级专家、专家等岗位，技能岗位序列设置了首席技师、金蓝领、技能大师、技师等岗位，划分为高中初3个层次9个岗级。
2.科学设定岗位比例。严格控制岗位特别是高级岗位的职数，使安全生产、经营管理、工程技术、党群政工等岗位形成合理搭配，并向核心主体专业和科研设计、生产经营一线适当倾斜。比如专业技术序列岗位，高、中、初级按照1：4：6比例设计。
3.规范编制岗位说明书。明确岗位名称、任职资格条件、晋级年限、职责范围、考核标准和薪酬待遇等内容。编写了煤化工、装备制造、现代服务业等6大类岗位说明书，员工依据岗位说明书明白了应该做什么、怎么做、做到什么程度，以后选择什么职业发展通道等。
4.各序列之间对应互通。设计各序列层级对应关系，建立了跨序列岗位交流和晋升制度，使各类人才在不同序列之间能够正常流动，形成纵向发展、横向贯通的人才发展多通道。
（三）针对岗位胜任要求，稳步实施竞争性选拔上岗
1.公开选拔，选出优秀管理人才。民主推荐和组织推荐相结合，按照选拔条件，推荐出参加竞聘的人选。考试和考察相结合，按照笔试成绩占40%、面试成绩占40%、考察成绩占20%的办法，计算总成绩。
2.竞争上岗，竞出一流技术人才。按照报名、资格审查、竞聘、考察、聘用的步骤，严格遵守组织纪律和程序操作，确保公平公正。重视青年人才培养，推行名师带徒制度，实施专家传帮带培养，帮助青年人才提高解决问题的能力。
3.技能大赛，赛出高技能人才。每年举办一次技能大赛，以技术比武为练兵平台，发现选拔高技能人才。对获得前三名的选手授予“技术标兵”称号，破格晋升高级工或向上级部门申请破格晋升技师、高级技师。
（四）树立能力和业绩导向，加强管理培训和考核激励
1.职业规划引导。举办职业生涯规划培训班、研讨会，引导员工找准个人定位，明确发展目标。采用“留心+塑才”模式，为青年职工配备指导老师，采取培训、晋升、换岗、承担挑战性任务等措施，引导修正职业生涯路径。
2.分层分类培训。管理人才培养和提高战略思维和领导力，专业技术人才培养自主创新能力和提高科研攻关水平，技能人才培养应用创造能力和提高现场作业水平。
3.注重业绩考核。建立任期岗位目标考核制度，对专业技术人才重点考核创新能力和科研成果，对技能人才重点考核现场作业能力和实际贡献，逐步建立起以岗位绩效为基础的考评体系。技术岗位人员聘期一般为2年，工程师每年至少完成一项、高级工程师每年至少完成两项创新课题。
4.给予关怀鼓励。深化岗位绩效工资制度，重点向优秀人才和业务骨干倾斜。每年召开科技大会，表彰优秀科研人才和创新成果，对做出突出贡献的科研人员实行重奖。实行技术技能津贴制度，每月分别给予100-600元的岗位津贴。
三、构建员工多通道发展机制取得的主要效果
多通道晋升 篇4
二、注意事项：
1、《招聘申请表》（1.1）：请详列招聘职位的主要职责及任职要求，以便提高应聘简历的匹配度，行政部招聘相关负责人会就此内容与用人部门进行沟通。
2、招聘渠道：行政部将视职位要求及招聘难度选择招聘渠道。
3、招聘周期：一般职位平均招聘周期不超过4周，有特别要求的职位，将视实际情况经用人部门协商后，适当调整招聘周期。
4、内部员工推荐应聘者，同样需要按照此流程，经过行政部面试及资料审核，方准入职。人才推荐奖励：请详见《人才推荐奖励办法》。
5、公司员工进行内部应聘，应以不影响各部门正常工作为前提。
6、兼职人员聘用：用人部门提出书面申请，由主管（副）总经理审批后，行政部协助发布招聘信息，并将简历发给用人部门自行筛选、面试。
公司在员工多通道发展方面的工作做得比较好，几年前就引入了双轨制，后来发展到行政序列、业务序列和操作技能序列等三个序列的晋升机制，而且制定了对应的具体操作办法，以及相应的待遇规定，与行政序列平行晋升。在业务序列晋升方面，根据前期执行的情况反馈来看，在业务晋升条件和评审程序方面存在一定的问题，比如说设置的条件较高，评审的程序主观性比较强，所以，这几天在考虑修订业务序列晋升管理办法，主要也是修订这两个方面。
在业务晋升评审内容方面，我在以前基本条件和业绩要求的基础上，增加能力与素质评估项。
第一、基本条件。公司以前的规定在基本条件设置方面比较，比如说在公司专业工作必须达到3-5年以上，具备中、高级职称等要求，觉得这个条件就会把许多有能力有业务的进公司1-3年的优秀年轻员工档在门外，所以，第一步就是修改基本条件，让更多的员工获得专业业务晋升的机会。毕竟，之所以开辟多轨的晋升通道，目的也是满足大部分员工的晋升需求，而非只满足一小部分员工。由于基本条件属于晋升的必要条件（不满足则晋升申请自动驳回），所以在要求的设置上不宜过苛刻，否则，给员工的感觉就是业务晋升变得遥不可及。针对此部分的评价方法主要采取资格审查以及专业理论考试的方法，对其基本条件和专业知识进行评价。
第二、能力与素质评估。我之所以考虑增加此项评估内容，是想通过对员工的能力与素质测评，对他的胜任力和发展潜力进行评估，考虑的是长期发展能力，也就是业绩取得的持续性。考虑采用的评价方法为人机测评、360度反馈等方法。
第三、工作业绩评估。针对过去工作中取得的具体业绩进行评价。理论来源于人的行为具有前后的一致性，即以前取得了较好的工作业绩，在未来也很有可能取得同样的业绩。原有办法里面针对五个序列，按照高、中、助理级都有具体的业绩要求，满足这些业务要求才能获得晋升。从实际操作上来看，员工反应某些序列上的业绩要求过高，事实上此序列也未有人员获得晋升，证明业绩要求设置确实偏高，故考虑调整业绩要求。而且，在具体业绩要求方面，也有存在某些要求不是很量化很具体的情况，在评审起来有难度有争议，这也需要完善和细化的。
以上是对评审内容作了部分调整，在评审程序方面，原办法主要采用两个程序，一是资格审查，二是业绩评审，分为不同的小组进行，采用内部员工与外部专家评估相结合的方式，最后由办公会讨论决定。
在程序方面，也没有大的问题，只是在业绩评审方面，得出的结论显得不够具体，把压力转移到办公会。
我的考虑是将程序具体规定清楚，资格审查和评审小组都得出各自具体的结论，提交办公会审批，而不由办公会来讨论确定。
针对三个方面内容的评审，基本条件属于前提条件，重点在于对素质与能力评估和工作业绩评估方面。由于业务晋升后享受的待遇相当于对应级别的行政序列职务待遇，同一序列待遇级别有好几个，根据评估的结果便可确定待遇具体定在哪一级。
程序是：个人申请》资格审查（基本条件）》素质与能力评估（评估报告、具体建议）》工作业绩评估》评审报告（具体结论）》办公会审批
大家看看以上有没有问题，我考虑最好能把三个内容转换为具体的得分，分权重加起来，得到的总分作为评审成绩，与对应的级别待遇挂钩。
双阶梯晋升路线——专业技术人员晋升解决方案
在以往咨询过的很多国内企业当中，我们在为他们做组织结构调整的时候经常发现，在中高层岗位经常存在大量的不正常的兼职，很多咨询机构往往简单的将其判定为企业在成长壮大中出现的机构臃肿现象。
但是经过深入的研究探讨我们发现，很多兼职的原因是企业为了安置技术人员的晋升，很多企业认为对技术人员最好的非物质激励就是将其提拔到管理层，这种做法有严重的弊病。管理工作可能不符合某些专业技术人员的职业目标，他们并不想获得更高的行政职位、拥有更大的管理权力。硬是将他们推上管理岗位，一方面会因无兴趣干不好管理工作，另一方面又脱离了技术工作，使他们经过很多年积累的技术知识、经验和能力都不能发挥作用。对企业来说是一种极大的浪费，可以说是用一个出色的专家换来了一个蹩脚的经理。
换一个角度来说，随着企业的不断成长壮大，技术人员在企业中的地位越来越重要，如果仍旧采用只靠提高职称工资的做法不仅不能起到应有的激励效果，还会促使专业人员放弃自己的业务专长，和管理人员一起去“挤狭窄的晋升独木桥”，长此以往，企业就会形成忽视业务专长，崇尚“官本位”的不良风气。
针对这个问题，外企和一些国内知名企业的解决方案是采用“双阶梯晋升路线”或者“多阶梯晋升路线”。双阶梯晋升路线最早是由美国开发，在西方广为流行的一种职业生涯路径机制。它专为专业技术人员设计，为他们提供了与管理人员平行平等的晋升梯阶和更多的职业发展机会，给予了他们更高的地位、奖励和报酬，对他们产生了极大地激励作用。
一、“双梯阶晋升路线”的概念及内容
双梯阶激励（dualladders）也叫双重职业生涯路径（dualcareerpaths）,它是为了给组织中的专业技术人员提供与管理人员平等的地位、报酬和更多的职业发展机会而设计的一种职业生涯路径系统和激励机制。
其具体形式就是在企业内通过设计两条平行的职业生涯路径，一条是管理职业生涯路径，即管理梯阶，一条是技术职业生涯路径，即技术梯阶。管理人员沿管理梯阶的提升意味着员工享有更多的制定决策的权力，同时要承担更多的责任。技术人员沿技术梯阶的提升意味着员工具有更强的独立性，同时拥有更多从事专业活动的资源。在两条路径的平行层级结构中，相同级别的人员具有同样的地位、报酬和奖励。这就使得走技术梯阶的人员能与管理人员享有平等的发展机会和发展层级。同时，这种双梯阶机制允许技术人员自行决定其职业发展方向，他们可以继续沿着技术梯阶发展，也可以转入管理梯阶发展。
“双阶梯晋升路线”的另外一种拓展形式是“多阶梯晋升路线”，也就是设计多条平行的职业生涯路径，例如，美国道康宁公司一共分为五个阶梯，管理、研究、开发、工艺工程和技术服务。后四个统称为专业技术阶梯。天津天士力集团设计有多元晋升通道，将所有职位分为：管理类、专业类、技术类、研发类、营销类、操作类六大类晋升阶梯。其原理和“双阶梯晋升路线”是一样的。
有了“双阶梯晋升路线”和“多阶梯晋升路线”的职业生涯规划，没有管理兴趣或管理能力的专业技术人员就可以在技术阶梯上升迁，既保证了对他们的激励，又使他们能充分发挥自己的技术特长。
二、“双阶梯晋升路线”的应用及其优点
“双阶梯晋升路线”最早应用于美国企业中的研发部门，在研发部门中，专家和技术人员十分的密集，晋升空间相对狭窄，因此，西方学者开始关注专业人员的职业生涯路径研究，双梯阶机制就是这一研究的成果。上述这些研究极大地促进了双梯阶机制在西方企业界的广泛应用。到上个世纪90年代中期，已有超过半数的美国企业（主要是高技术企业）采用了双梯阶机制。比如著名的3M公司从上世纪50年代中期就开始应用双梯阶机制，再如英特尔公司、苹果电脑公司、SUN公司、微软公司和美国西南航空公司以及惠普公司、波音公司、AlliedSingnal公司、Novations集团等都采用了双梯阶机制。
双梯阶机制除在美国企业得到广泛应用外，目前在其他西方国家的许多企业也得到了普遍应用。如英国的英国石油开采公司（BPX）、萨诺瓦公司，日本的NEC公司、富士通公司、东芝公司，法国的贝尔-阿尔卡特公司，以及韩国公司，等等。除了企业以外，西方国家的一些政府机构和非营利性组织也普遍应用了双梯阶机制。
相比较之下，国内采用“双阶梯晋升路线”的企业还比较少，主要是一些外资企业，如台湾顶新国际集团，美国朗讯公司等，国内企业采用“双阶梯或多阶梯晋升路线”的有联想集团，天津天士力等少数企业，大多数国企和民企，仍然不知道可以采用这个办法来解决日益突出的技术人员的晋升问题。
“双阶梯晋升路线”之所以在国外被广泛的采用，是因为它有以下优点：
1．降低员工离职率。采用双梯阶机制后，沿技术梯阶发展的优秀专业人才可获得更大的工作满足，提高了专业人才的地位，降低了专业人才的离职率。
2．提高雇用成功率。对于那些无管理兴趣和管理能力的专业人员来说，技术梯阶是一个极具吸引力的职业生涯选择。
3．降低人才培训和开发的成本。传统的培训和开发重点是使专业人才成为既懂管理又懂技术的全能员工。在双梯阶机制下，人才培训和开发的重点是提高专业人才的专业技能和能力，而无需将90%的时间浪费在提高管理能力上。
4．降低管理成本。专业人才的专业技能不断提高，使管理者花费在他们身上的沟通、协调、组织、控制的时间减少，降低了对管理人员的需求。
5．提高技术生产率。专业技术人员拥有和管理人员对等的地位、报酬和奖励，这将对他们产生极大的激励作用，从而大大提高生产率。
三、“双阶梯晋升路线”的实例分析“双阶梯晋升路线”设计和运作的一般原则
在企业中实行双/ 多阶梯制度，总的来说包括定义和评审两项工作。首先要对管理和技术阶梯进行定义，即确定双/ 多阶梯制度的结构和岗位描述，要研究清楚应该有几种阶梯，每种阶梯又分为哪些级（阶梯高度），各个阶梯之间的对等关系，即在级别和待遇等方面哪些职位是平等的。结构确定下来以后，就要对每一个阶梯以及其中的每一个职位进行描述说明，要讲清楚各个阶梯之间的差别，这样员工才能知道自己最接近于哪一个阶梯；要明确地指出每一个职位的岗位职责、绩效标准和资格要求等，并要确定对应的报酬。双/ 多阶梯制度的定义工作做好之后，就可以对员工的资格进行评审，以确定每个人在双/ 多阶梯中的位置，对于技术阶梯来说就是确定职称。评审首先要确定晋升标准和工作方法，然后是各方面共同工作，准备好员工的绩效、资历和贡献等方面的材料，最后根据这些材料，按照确定好的标准和方法进行评审。第一次评审之后，一般每一个技术人员都有了一个职称，以后还需要定期进行评审，就是让那些做出了新的贡献、取得了新的进步的人员在技术或管理阶梯上升迁，以达到激励的作用。
双阶梯激励机制坚持的基本原则是：
（1）双阶梯的平行平等原则。即对于技术人员在资质、技能、责权、绩效、利益等方面构建起梯度结构，为技术人员提供与管理人员平行平等的技术发展之路和晋升之梯。
（2）双阶梯的明确细分原则。因为管理阶梯基本上与组织结构一一对应，比较容易细分。但技术阶梯要明确细分却有相当的难度，需要明确细分技术阶梯的种类和台阶高度，为每个人才拾级而上，营造充满发展期望的职业空间。
员工晋升评审
最近的一项工作任务，就是修订原有的员工晋升评审程序。
原有的员工晋升评审程序实际是一种工作述职＋集团评估的方式，由晋升候选人准备演讲稿，阐述个人工作履历、每阶段主要职责和工作业绩、对拟晋升岗位的认识以及自己的优势、如何做好本岗位工作等内容，然后由评审小组根据演讲内容进行不记名投票，票数在60％以上者即为评审通过，给予晋升。
此种方式虽然易操作，但评估方式过于简单，显得有草率之嫌。我在这个评审的基础上，结合员工试用期转正评估等内容，初步考虑采取以下三种方式进行评估：
1、工作业绩评定：此项评估专门针对拟晋升员工的工作绩效进行评估，评估的依据用指标说话，单项工作绩效没有数据和资料说明者得分不得高于7分。拟晋升员工须按要求提交《主要工作报告书》，详细描述在前段时间主要的工作项目和业绩，以及工作过程和结果，由其部门部长和分管副总（加权平均）进行评估打分；此项内容占40％权重；
2、述职报告评估：也就是上面提到的综合评审，由拟晋升员工准备述职演讲稿，对于个人优势、主要职责和业绩、对拟晋升岗位的认识以及今后的工作计划进行阐述，并回答评审小组成员相应问题，评审小组根据其表现在《晋升评审表》上进行打分，以加权平均方式计算得分。晋升评审小组成员由分管领导、部门负责人、其他部门负责人、员工代表组成，7-9人为宜。《晋升评审表》评估的指标分为两大部分：一是个人基本素质（形象与自信心、语言表达与沟通、管理意识与水平、解决问题的能力），二是岗位业务能力（对岗位的理解程度、工作思路严谨和规划能力、专业知识与技能、原岗位工作绩效），按十分制进行打分。此项内容占40％权重；
3、民主评议：这里的民主评议实际就是检验是否能得到员工认同，通过选取拟晋升员工的上级、同级（本部门、其他部门、甚至经常接触的其他公司的同事）、下级，对拟晋升人员进行360度的评估，评估内容包括态度（价值观、道德观、纪律性）、管理能力（团队发展、解决问题、管理沟通、计划组织、工作效率）、专业能力（专业知识、业务技能），每一项评估均有具体的行为表现说明，要求评分者根据日常工作接触和了解的客观情况进行评分。民主评议的范围尽量扩大，套用广告上那句话“群众认可的才是好干部”。此项得分计分时还有一点要注意是的，由于民主评分者不像评审小组集中进行评判，评分尺度不一，所以我设想在统计分数时以去掉一个最高分和一个最低分，然后加权平均；此项内容占20％权重。
通过以上三种方式评估的得分，得出员工的整体分数，得分在70分以上方可晋升。工作业绩评定和民主评议均可提前操作，在述职评审结束后，整个评审程序保证结束，在操作上应该问题不大。
多通道发展 篇5
1 系统组成
多通道水声同步光纤采集系统采用上位机和下位机模式, 上位机放置在岸上, 用于光电变换和信号存储分析;下位机放置在水里面, 负责将8路水听器的模拟信号进行同步采集和电光变换。上位机和下位机之间用一根光纤进行连接, 可以将水下的信息实时传输到岸上进行存储和分析。
2 硬件设计
2.1 下位机设计
下位机位于海底, 要求体积小、重量轻, 还要便于密封。同时由于工作在海底, 对设备供电非常困难, 需要将下位机的功耗设计到最低, 因此在器件选择时尽量选择低功耗器件, 同时电源部分采用DC/DC, 尽量降低功率损耗和发热。
下位机原理框图如图1所示。
8路水听器的模拟信号经过滤波放大后进入A/D变换器的8个输入通道, FPGA控制A/D变换器的工作时序, 并将A/D采样后的16位并行数据读出, 然后进行复用和8B/10编码, 最后经过电光变换后变成1路光信号输出。
A/D转换器采用MAXIM公司的MAX11049芯片, 该芯片具有8个通道的A/D转换器, 采样位数为16 bit, 采样速率可达250 ksps[2]。芯片每个通道都配有跟踪保持电路, 保证了每个通道的同时采样。该芯片每路AD输入范围为0 V~+5 V, 输入阻抗高达1 GΩ。A/D转换器时序图如图2所示。
由MAX11049时序图可知, 需要有等控制信号, 这些信号可以由价格便宜的FPGA来实现, 并且实现方法简单。FPGA输出的CONVST信号为低电平时MAX11049芯片内部的8个通道同时对外部输入的模拟信号进行采集, 当CONVST信号从低电平变为高电平时进行抽样, 然后进行编码转换, 当转换完成后时钟来读取芯片内部经过转换后的8通道数据, 在读数据的同时A/D转换器又开始新一轮的采集, 周而复始, 实现对外部水听器模拟信号的连续采集。
FPGA读第一个时钟低电平读出的16位并行数据为通道1经过采样后的数据, 第2个时钟低电平读出的16位并行数据为通道2经过采样后的数据, 依次类推。FPGA读出数据后将数据存入FIFO中, 然后读完8个通道数据后将8通道的所有数据按照一定的帧结构进行打包, 然后经过8B/10B编码后进行并/串转换输出1路高速的数字串行数据, 该高速数据经过电/光转换电路将电信号变成光信号在光纤中进行传输。
由于下位机是工作在海里, 本采集存储系统采用光电混合缆从岸上将高压直流电传输到下位机, 下位机再用DC/DC转换出设备所需的+5 V和+3.3 V电源。本设计采用的是德州仪器 (TI) 公司的LM5015芯片, 该芯片输入电压范围宽, 从4.25 V~75 V均可, 输出电压范围在1.26 V~37 V, 输出电流可达1.4 A, 完全满足本设计的要求[3]。LM5015的原理图如图3所示。
2.2 上位机设计
上位机设计为PCI板卡形式, 插于计算机PCI接口。光信号经过光/电转换后变成1路高速的数字信号, 然后通过CDR时钟恢复提取, 进入到FPGA进行处理。电脑通过PCI接口实时读取板卡中的数据信息到缓存中, 一方面将数据写入硬盘, 另一方面通过软件实时分析处理数据以及波形显示。上位机原理框图如图4所示。
FPGA按功能分为数据处理模块、CPU模块、和PCI总线控制模块三部分。数据处理模块完成串行数据信号的串/并转换、以及10B/8B解码, 恢复出A/D转换器的原始数据, 写入到FIFO中。CPU模块主要完成数据总线的交互, 分别对数据处理模块的FIFO和PCI总线控制模块读写数据, CPU采用Altera的NIOS II软核。PCI总线控制模块接在Avalon总线上, 可以直接通过Avalon总线命令读写数据。对于CPU模块和PCI控制模块都可以由Altera公司提供的Quartus II软件自带的Qsys来设计。Altera提供了丰富的IP核, 通过Avalon总线连接成一个完整的系统, 可以大大缩短开发周期。
3 上位机软件设计
上位机软件由前台显示软件和后台数据库组成, 前台显示软件基于Microsoft Visual C++开发平台和Windows XP操作系统, 全图形界面, 使用方便, 可以实时显示8路数据的模拟波形;后台数据库采用SQL Server进行设计, 提供完备的数据库安全性和大容量的数据存储等管理[4,5]。
4 主要技术指标
多通道水声同步采集存储系统经测试, 可以达到如下技术指标:
输入信号频率:20 Hz~40 k Hz;
输入幅度:0 V~+5 V;
信噪比:91 d B;
失真度:0.05%;
传输距离:80 km。
5 结束语
本设计采用同步采集技术, 将8通道水听器的模拟信号同步采样, 通过光纤远距离传输到岸上平台, 并实现了信号的实时监测及存储, 在PC端编写相关的分析软件, 即可对水下水听器信号进行实时分析处理。
参考文献
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[4]谭思亮, 邹超群.Visual C++串口通信技术[M].北京:人民邮电出版社, 2003.
多通道发展 篇6
时钟同步
FPGA硬件设计中,时钟是整个设计最重要、最特殊的信号,异步信号输入总是无法满足数据的建立保持时间,所以需要把所有异步输入都先进行同步化。时钟同步的重要性如下:
●系统内大部分器件的动作都是在时钟的跳变沿上进行,这就要求时钟信号时延差要非常小,否则就可能造成时序逻辑状态出错;
●时钟信号通常是系统中频率最高的信号;
●时钟信号通常是负载最重的信号,所以要合理分配负载。出于这样的考虑在FPGA这类可编程器件内部一般都设有数量不等的专门用于系统时钟驱动的全局时钟网络。
对于一个设计项目来说,全局时钟(或同步时钟)是最简单和最可预测的时钟。只要可能就应尽量在设计项目中采用全局时钟。FPGA都具有专门的全局时钟引脚,它直接连到器件中的每一个寄存器。这种全局时钟提供器件中最短的时钟到输出的延时。
但在许多应用中会出现两个或两个以上非同源时钟,系统设计将面临复杂的时间问题,数据的建立和保持时间很难得到保证。对于需要多时钟的时序电路,最好将所有非同源时钟同步化,即选用一个频率是它们的时钟频率公倍数的高频主时钟。各个功能模块要使用统一的复位电路。在使用带时钟的触发器、计数器等有复位端的库器件时,一般应尽量使用有同步复位的器件。注意复位时应保证各个器件都能复位,以避免某些寄存器的初始状态不确定而引起系统工作不可靠。
基于以上分析,在本设计中,将64M的高频时钟作为系统时钟,输入到所有触发器的时钟端。时钟使能信号Clk_en将控制所有触发器的使能端。即原来接8M时钟的触发器,接64M时钟,同时Clk_en将控制该触发器使能;原接64M时钟的触发器,还接64M时钟,Clk_en也将控制该触发器使能。这样,就可以将任何非同源时钟同步化。
多通道校准同步算法
下面以M元阵为例来说明多通道校准过程。接收机开机时,先将选择开关S切换到位置2(见图1),进入校准状态。注入信号s(t)经功分器进入各阵元通道,阵元通道输出为基带数字信号xm(t)。将第一条通道作为参考通道,第一条通道的输出延时τ后作为参考信号,与其他阵元通道的输出一起送入相应的自适应校正滤波器。自适应校正滤波器将会对阵元通道的传输特性进行补偿,使各个阵元通道的传输特性趋近参考通道。这里采用LMS自适应算法,待自适应算法收敛后,稳态权矢量将作为自适应校正滤波器的系数固定下来,至此阵元通道的校正结束。最后,将选择开关S切换到位置1就可进入正常通信状态。
按图1所示的模型可知,用L阶横向FIR滤波器模拟通道响应,通过在滤波器的系数上加上小的幅度扰动δ和相位扰动Φ来模拟通道间的失配,这样可得第m个待校准通道模拟滤波器的传输函数为:
设注入的信号是s(t),href(t)和hm(t)分别为参考通道和待校准的第m条通道的冲激响应,hmc(t)为第m条通道的校准滤波器的冲激响应,那么参考通道的输出(暂不考虑延时τ)、第m条待校准通道校准前的输出和校准后的输出分别为:
自适应滤波器采用MMSE准则,其中,准则选择是否合理决定了天线阵暂态响应的速度和实现电路的复杂度。可以证明,这个准则的结果可以分解为一个相同的线性矩阵滤波器和一个不同的标量处理器的积,且都收敛于最优维纳解。因此,当自适应滤波器收敛到稳态即最优解后,最佳权值应该为:
由ym(t)=s(t)×hm(t)×hmc(t)≈yr(t)=s(t)×href(t),可得:
从而通道特性得到了校准。
本文中的多通道校准算法是在FPGA中实现的,选择FPGA而不选择DSP器件的原因是FPGA的引脚众多且可以定制,这样就可以在相对较低的工作频率下做到很高的数据吞吐率,而这是DSP难以做到的。
FPGA实现
在本设计中应该综合考虑各方面因素,选择一种最佳模块结构和模块规模。本设计中的结构化层次是由一个顶层模块和若干个子模块组成,每个子模块根据需要再包含自己的子模块,以此类推,共5层,如图2所示。
本设计中,整个通道失配校准模块共需要90个乘法器。这些乘法器如果采用FPGA的逻辑资源直接构建,不仅难以保证理想的运算速度,而且硬件开销非常巨大。而FPGA芯片内部已经集成了18×18位的硬件乘法器模块,其速度快,实现简单,能有效节省FPGA的逻辑资源。由于系统设计时选用的FPGA芯片型号为Xilinx公司的xc2v8000ff1152-5,它集成了几百个硬件乘法器,因此可以全部使用硬件乘法器来完成相应的乘法运算。
采用VHDL语言编写实现程序,开发环境为ISE 8.2i,综合工具为Synplify Pro v8.1,仿真工具为Model Sim SE 6.3f。图3所示的是程序经Synplify Pro v8.1综合后得到的LMS自适应校正滤波器顶层模块RTL视图。RTL视图即寄存器传输级视图,该图高度抽象为模块化结构,它是在对源代码编译后再现设计的寄存器传输级原理图。
所有算法模块均在全局使能信号clk_en不同状态的控制下进行工作,从而使算法运行达到8M周期,直至找到最佳权值,最终完成多通道校准的任务,实现多个通道的幅相一致性。
表1为多通道校准算法的FPGA资源占用列表,从系统资源占用情况可以看出:多通道校准算法FPGA实现过程中,如果再加上前后端处理程序一起编译,则输入输出端口将减少,资源占用也将减少,并不影响系统实现。其它各种资源占用量都较少,完全符合FPGA设计要求。
FPGA布局布线后的仿真波形如图4、图5所示。
从仿真结果(图4,图5)和ISE 8.2i的综合报告可知,该校正模块的最高时钟频率达到102.5MHz。
最后,由MATLAB仿真和FPGA布局布线后仿真得到的权值,经过MATLAB仿真形成新的方向图,如图6所示,可以看出,两种方向图基本一致。因此,基于FPGA的多通道校准同步算法的实现完全符合系统要求。
结语
由于数据时钟的同步是FPGA芯片设计实现的一个常见问题,也是一个重点和难点,很多设计不稳定都是源于数据时钟的同步有问题。而本文提出了解决这一问题的时钟同步方法,并在硬件上很好地实现了多通道校准算法,极大提高了系统稳定性。
参考文献
[1]皇甫堪,陈建文,楼生强.现代数字信号处理[M].北京:电子工业出版社,2003
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[3]陈亮.自适应天线阵数据传输系统部分关键技术设计与实现[D].国放科技大学工学硕士学位论文,2006
[4]Park H G,Park C,Oh H,et al.RF Gain/Phase and I/Q Imbalance Error Correction Technique for Multi-channel Array Antenna Systems.IEEE53rd Vehicular Technology Conference Proceedings,Vol.1,pp.175-179,Spring,2001[C]
多通道发展 篇7
1 项目背景
110k V青年变电缆迁改工程是蚌埠市2014年二马路改造重点工程的配套项目, 电缆通道包括排管、顶管、直埋等多种形式。工程新建电缆线路全长234米、新建2根16芯普缆545米、新建1根24芯ADSS光缆234米、新建1根72芯ADSS光缆234米, 拆除原有电缆线路265米 (三回10k V电缆与两回110k V电缆) , 拆除原四根光缆分别为2根16芯普缆265米, 1根24芯ADSS光缆576米, 1根72芯ADSS光缆576米。
该工程涉及同一电缆通道多个电压等级电缆线路, 其中青年变至金鼎黄庄10k V线三回、110k V秦胜青554、热胜青577两回, 合计有8根电缆。由于需配合老二马路市场及其周边地域改造项目的整体实施, 所有工作要在迎峰度夏大负荷来临前完成, 同时在开断过程中保证用户的可靠供电, 进行逐回进行开断。该工程是蚌埠公司电缆线路技改工程至今为止规模最大、涉及电缆线路最多和停电最为复杂、第一次组织实施运行110k V电缆线路开断接入新电缆的项目, 下以110千伏热胜青577电缆开断为例。
2 电缆开断方式与步骤
2.1 作业前, 将停电的110千伏热胜青577线电缆两侧从系统解开 (11#杆塔电缆终端头应从杆塔移至地面) , 做好电缆终端头拆除前、后的相位标识并记录;[1]
2.2 以110千伏热胜青577线11#杆相位为基准, 将11#杆A相电缆头 (以A相为例) 线芯与大地相连 (其它两相与大地分离) , 在青年变GIS端使用兆欧表测量线芯与大地之间绝缘, 如为零则表示此测试端为A相, 如不为零, 测试其它两相绝缘, 验证青年变GIS端电缆头相别后, 立即对相位进行标识, 并做好记录;[2]
2.3 对原42#、38#、37#电缆工井进行抽水并清理;
2.4 按照《110k V青年变进线110k V热胜青577线、秦胜青554线电缆识别作业指导书》, 现场作业人员对38#工井电缆线路进行识别工作, 确定停电的110k V热胜青577线电缆线路, 并做好记录;
2.5 对110k V热胜青577线电缆线路开断点两侧电缆及新敷设电缆设备进行相位核对, 并做好记录。
3 电缆开断地点
110k V热胜青577线停电电缆线路开断地点在38#电缆工井。
4 电缆开断的作业方法
4.1 方法一:电缆本体物理识别法 (施工单位实施、电缆运检室配合)
4.1.1 作业方案
当110k V热胜青577线电缆线路停电后, 根据青年变GIS端头停电线路的运行编号核对42#工井停电电缆设备, 及电缆管道口, 使用通管器探明对侧41#工井管道及电缆情况同时做好标识, 依次探明至38#工井管道及电缆情况同时做好标识, 其它两相110k V电缆设备参考此方法识别。
4.1.2 判断依据
以110k V热胜青577线A相为例, 从42#工井使用通管器向对侧41#工井管道探测, 41#工井内露出通管器的管道即为同一管道, 即可标明该管道内电缆为10k V热胜青577线A相。
4.1.3 标识电缆
工作人员根据现场探测电缆情况, 立即对已识别的电缆线路名称 (相别) 进行标识, 并填写作业文本中相关记录项。
备注:此方法在仪器测试前开展, 如果能够探明110k V热胜青577线A相、B相、C相3根电缆, 则后面方法可不必进行或仅作为仪器验证 (为今后实施提供经验) 。
4.2 方法二:音频信号法 (RD8000管线探测仪)
4.2.1 作业方案
当110k V热胜青577线电缆线路停电, 两侧电缆终端解开后, 在胜利变端110k V热胜青577线11#杆 (以A相为例) 将A相线芯与金属护套短接, 使用“RD8000管线探测仪”发射机在青年变GIS端电缆头给已解开的测试A相电缆线芯与金属护套之间加低频或高频信号, 在开断点38#工井内, 根据“RD8000管线探测仪”接收器低频或高频信号波动情况, 确定被测试电缆。
4.2.2 判断依据
使用“谷值法”, 接收器贴近被测电缆后, 如信号波形峰值小为加载信号相 (即停电线路电缆) , 反之为非加载信号电缆。
4.2.3 标识电缆
工作人员根据现场探测电缆情况, 立即对已识别的电缆线路名称 (相别) 进行标识, 并填写作业文本中相关记录项。
4.3 方法三:音频信号法 (DXS8000型电缆寻踪识别仪) (与方法二连接方式相同)
4.3.1 作业方案
当110k V热胜青577线电缆线路停电, 两侧电缆终端解开后, 在胜利变端110k V热胜青577线11#杆 (以A相为例) 将A相线芯与金属护套短接, 使用“DXS8000型电缆寻踪识别仪”发射机在青年变GIS端电缆头给已解开的测试A相电缆线芯与金属护套之间加低频信号, 在开断点38#工井内, 根据“DXS8000型电缆寻踪识别仪”接收器低频信号波动情况, 确定被测试电缆。
4.3.2 判断依据
接收器贴近被测电缆后, 如信号波形强且蜂鸣声响大为加载信号相 (即停电线路电缆) , 反之为非加载信号电缆。
4.3.3 标识电缆
工作人员根据现场探测电缆情况, 立即对已识别的电缆线路名称 (相别) 进行标识, 并填写作业文本中相关记录项。
4.4 方法四:电流信号法
4.4.1 作业方案
当110k V热胜青577线电缆线路停电, 两侧电缆终端解开后, 在胜利变端110k V热胜青577线11#杆 (以A相为例) 将电缆金属护套接地, 使用“YM3020型电缆识别仪”发射机给已解开的测试A相电缆在青年变GIS端电缆金属护套与大地之间加脉冲电流信号 (以加5A为例) , 在开断点38#工井内, 根据“YM3020型电缆识别仪”接收器电流信号波动情况, 确定被测试电缆是否运行。
4.4.2 判断依据
接收器卡线环闭合套入被测电缆后, 如电流信号为周期断续5A波动则为加载信号相 (即为停电电缆线路) , 反之为非加载信号电缆。
4.4.3 标识电缆
工作人员根据现场探测电缆情况, 立即对已识别的电缆线路名称 (相别) 进行标识, 并填写作业文本中相关记录项。
4.5 方法五:高压脉冲放电法 (厂家支持:山东科汇)
4.5.1 作业方案
当110k V热胜青577线电缆线路停电, 两侧电缆终端解开后, 在胜利变端110k V热胜青577线11#杆 (以A相为例) 将A相电缆线芯与大地短接, 使用“脉冲直流高压信号发生器”在青年变GIS端电缆头给已解开的测试A相电缆线芯与与大地之间加约5000V的电压 (电缆线芯对大地产生瞬间放电电流) , 在开断点38#工井内, 根据“T-700电缆识别仪”电脑屏显示的“√”与“×”情况, 确定被测试电缆。
4.5.2 判断依据
将罗氏柔性线圈套入依次被测电缆后, 如接收仪显示“√”为加载信号相 (即为停电电缆线路) , 显示“×”为非加载信号电缆。
4.5.3 标识电缆
工作人员根据现场探测电缆情况, 立即对已识别的电缆线路名称 (相别) 进行标识, 并填写作业文本中相关记录项。
电缆开断:通过方法一或方法二、三、四、五判断结果进行对比分析, 最终确定停电开断电缆线路。电缆线路开断前, 使用“遥控射钉器”给准备开断的电缆线路打入钢钉, 进一步保障电缆开断作业安全。
5 电缆相位核对
5.1 38#工井一相电缆开断后, 根据电缆头解开时测试的标识记录将青年变GIS端 (以A相为例) 线芯与大地相连 (其它两相与大地分离) , 在开断点使用兆欧表测量青年变侧开断相线芯与大地之间绝缘, 如为零则表识该开断点为A相, 如不为零, 测试其它两相绝缘, 确定开断点A相后, 立即对电缆开断口进行防护, 并对开断点两侧电缆相位进行标识, 并做好记录;[3]
5.2 依据此方法确定其它两相电缆相位情况, 立即对开断点两侧电缆相位进行标识, 并做好记录;
5.3 将胜利变侧开断端电缆移至新建电缆工井内西侧摆放 (按照从上至下A、B、C相的顺序) , 确认相位标识情况;[4]
5.4 新敷设电缆在中间头制作处, 根据胜利变侧开断电缆相位标记待接新电缆ABC相位, 并结合GIS端相位排列确定电缆穿入变电站开关室位置;[5]
5.5 根据设计要求在新建电缆工井内制作电缆中间头后, 使用第一条 (序号1) 测试方法对改接后的电缆进行相位核对 (以11#杆标识相位为基准) , 确定相别、做好标识, 与青年变GIS端相位进行核对接入;
5.6 110k V热胜青577线送电后, 按照相关运行要求对110k V热胜青577线与110k V秦胜青554线母线之间相位进行核相验证。
6 剩余电缆开断工程
110k V热胜青577电缆线路开断接入新建电缆线路送电后, 按照本方案中电缆相位核对的步骤对剩余电缆线路进行识别确定开断设备, 识别正确后进行后续工作。
参考文献
[1]国家电网公司.电力安全工作规程. (电力线路部分) [S].
[2]国家电网公司.电力安全工作规程 (变电站和发电厂电气部分) [S].
[3]GB50217-2007电力工程电缆设计规范[S].
[4]安徽省电力公司电力电缆质量标准[S].
绿色金融：打通发展绿色通道 篇8
初春的北京，暖意融融。3月3日，全国政协十二届四次会议在人民大会堂开幕。来自各个界别的政协委员齐聚一堂，共商国是。
2016年是国家“十三五”规划的开局之年，也是北京银行成立20周年。在本届政协会议上，全国政协经济委员会副主任、北京银行董事长闫冰竹表示，北京银行将以五大发展理念为引领，坚持绿色发展，打造更高质量的北京银行。
打造节能减排融资模式
20年来，北京银行打造了一种可持续、可复制、具有强大生命力的节能减排融资模式，谱写了绿色、可持续、循环发展的亮丽篇章。目前，北京银行绿色信贷余额超过248亿元，支持了天壕节能、际高建业、乐普四方等一批节能服务企业发展壮大。
谈到如何实现这一目标，闫冰竹表示，这不仅需要责任意识，还要有具体行动。
他认为，首先是践行绿色信贷理念，支持低碳循环经济发展。据了解，北京银行几乎每年的 《授信业务指引意见》中，循环经济发展、绿色建筑建设改造、城镇污水垃圾处理、合同能源管理、节能环保能力建设等项目都是重点支持领域。在贷款评审时，北京银行坚持“绿色信贷”、“环保一票否决制”原则，对高耗能、高污染、高排放企业，不符合国家产业政策、未按规定程序审批或核准的项目，不提供任何形式的授信支持。同时，对产能过剩、落后产能及节能减排控制行业的贷款项目进行严格审查，将节能和环境影响作为贷前审查重要内容;对不符合节能减排政策和国家明确要求淘汰的落后产能项目，不提供任何形式的新增授信。
其次，要创新融资服务模式，打通绿色信贷“最后一公里”。针对节能服务企业轻资产等运营特点，北京银行创新推出了以未来收益权为质押方式的“节能贷”、政府奖励资金账户质押方式的“节能补贴贷”。2014年初，北京银行专门成立了绿色金融事业部，通过项目贷款、银团贷款、并购贷款、债券发行、保理融资等多种融资模式，为多家企业节能技术升级改造、清洁能源发电、绿色食品生产、城市水务工程等项目提供资金支持，用创新的绿色信贷服务，服务“美丽中国”版图。
同时，北京银行还通过完善业务合作平台，打造“绿色金融”特色品牌。发展中，北京银行以“多样化产品、特色化服务”为发展方向，加强对外合作，创新担保理念，积极引入外部合作伙伴，共谋绿色金融发展。与中国节能协会节能服务产业委员会签署战略合作协议，共同搭建节能融资服务平台，并获得“中国节能协会最佳合作伙伴”奖;与国际金融公司（IFC）签订合作协议，推出“CHUEE SME”项目，成为全球首家在节水领域与IFC开展合作的商业银行。2015年，与京津冀钢铁行业节能减排产业技术创新联盟签署战略合作协议，向联盟企业提供意向性授信100亿元，支持节能环保产业发展。
落实绿色发展理念，支持“美丽中国”建设
“绿色发展的本质，是资源约束下的可持续发展。” 闫冰竹表示，面向未来，北京银行将围绕国家“去产能、去库存、去杠杆”的要求，精准发力，优化金融资源的配置，加快绿色金融模式和产品创新步伐，着力发展轻资本业务，全力打造新时期的“绿色银行”，为“美丽中国”建设注入更多金融活水。
闫冰竹说，要进一步以监管要求为指引，强化对资本的合理配置和有效管理，实施全过程、精细化的经济资本管理，让有限的资本撬动更大的业务规模，拓展更广阔的经营领域，共同打造资本消耗低、内生增长能力强、市值稳定增长的轻型银行。
同时，北京银行将积极响应国家绿色发展战略，将更多的资金投放到低碳经济、循环经济、生态经济等领域，促进绿色产业、绿色经济的持续发展，实现经济效益、社会效益和生态效益的有机统一，在服务“美丽中国”的历史进程中实现可持续发展。在强化风险意识、危机意识方面，北京银行将严格落实各项监管要求，不断完善全面风险管理体系，强化风险前瞻性管理，持续夯实风险管理的技术、制度、文化三大基石，确保全行资产质量保持优秀水平。
多措并举推进绿色金融实施
当前我国绿色金融发展中存在绿色金融供给不足、绿色金融风险补偿机制有待完善、绿色金融相关配套设施有待完善等问题。为推进绿色金融实施，闫冰竹提出了以下几点建议：
首先是多措并举，推动绿色金融投资。一是探索从国家层面上成立政策性绿色银行，专业从事绿色投资，吸引社会资本进入绿色产业。二是在风险可控的基础上，建议鼓励金融机构创新绿色信贷产品，推广碳排放权、排污权质押贷款，创新轻资产绿色信贷产品;推进绿色信贷资产证券化发展。三是建議推动政府与社会资本共同参与的绿色产业基金发展，发挥杠杆作用撬动民间资本，充分发挥产业基金专业投资作用，为绿色产业发展提供资金支持。
其次要完善措施，给予绿色金融风险补偿。一是建议对于积极支持绿色项目发展的金融机构，从财政方面给予一定的税收优惠;从监管层面在绿色信贷风险资本占用、差异化存款准备金率等方面给予政策倾斜，切实提高金融机构参与绿色金融的积极性。二是建议建立绿色贷款贴息清单机制，对于符合清单的项目简化审批流程，加快审批速度;建立绿色贷款担保制度，对绿色产业进行扶持，降低绿色产业融资成本和融资难度。三是建立绿色信贷风险补偿基金，对于银行绿色信贷坏账给予一定的损失补偿，提高银行支持绿色产业的积极性与主动性。
再次，要加强建设，完善绿色金融相关配套设施。一是建议明确绿色产业范围、建立上市公司环保信息强制披露机制等，完善绿色金融发展相关法律基础。二是鼓励评级机构在传统评级中考虑绿色因素，探索传统评级与绿色评级双评级制度;鼓励银行内部建立绿色信用评级，用于评估绿色信贷项目风险;将绿色评级体系与征信系统相结合，为财政补贴、环保处罚等提供决策依据。三是建议通过进一步完善顶层制度设计、加强碳排放数据管理、提高二级市场流动性等手段加强交易市场基础建设，进一步推动碳金融发展。
多通道发展 篇9
噪声污染是严重的环境污染之一, 受到人们的广泛重视, 而传统的“无源”噪声控制方法仅对中高频噪声的控制有效, 而对低频噪声的控制效果不大。为了降低低频噪声, 研究者们发展了有源噪声控制 (ANC) 方法, 从实现上说有源噪声控制方法分为两大类:有源声控制和有源力控制。一般来说有源声控制面对大尺度复杂三维空间声场时, 有源声控制系统十分复杂, 且容易不稳定, 研究表明:用点声源抵消结构振动声辐射这一途径的应用范围是十分有限的。针对结构振动声辐射产生的噪声, Fuller:等人发展了有源力控制技术, 也被称为有源结构声控制 (Active Struetural Aeoustie Control, 简称ASAC) , 总的来说目前其仍处于理论研究阶段, 而有源振动控制器作为研究课题的一部分, 一般有两种实现方法, 一是通过现有仪器设备搭建, 一是设计一个通用型的自适应有源振动控制器。通过现有仪器设备搭建, 系统体积庞大, 费用高, 且费时费力, 因些设计一个通用型的自适应有源振动控制器具有一定的工程和研究意义。文中按自适应有源振动控制器的设计准则, 设计了一个通用型自适应有源振动控制器硬件系统。
(二) 自适应有源控制器硬件系统组成及其工作原理
自适应有源控制器硬件系统主要用以满足软件功能, 与单通道和多通道算法相对应, 自适应有源控制器硬件系统也有单通道和多通道之分。一般单通道无法满足工程降噪要求, 自适应有源控制器一般设计为多通道形式, 其设计过种包括芯片选型、原理图及面板设计、调试等, 其系统硬件构成示意图如下图1所示。
可以看出, 多通道有源控制器硬件系统由两部分组成:外围电路和数字信号处理器。系统中, 参考信号、误差信号都是模拟信号, 经A/D转换器转换为数据信号送给DSP, DSP在处理完这些数据后再送给D/A转换器, D/A转换并重构滤波后送到放大器或直接作为作动器的输入。
1. 数字信号处理器
一般数字信号处理的实现方法有单片机、FPGA、DSP等, 前者只适合做一些简单运算量小的算法, FPGA适合做一些能并行计算的算法, 且编程复杂, DSP专为数字信号处理而设计, 有专门的乘累加运算处指令, 特别适合计算数字信号处理算法, 由于随着系统通道数的增多, 系统运算量会显著增大, 单片机无法满足系统实时性的要求, 应使用高性能DSP。综合本系统要求与性价比, 选用了TI公司的TMS320C6711DZDP (以下简称C6711D) , C6711D最高主频达到250MHz, 运算速度可达到1500MIPS。
2. 外围电路
(1) 模/数转换部分
有源控制器的模数转换部分主要功能是使得数字化的处理理能够识别和处理现实的模拟信号, 完成模拟到数字的转换, 其遵循的理论依据为奈奎斯特采样定理。根据奈奎斯特采样定理, 为了不会生频谱混叠, 要在模数转换前面加入抗混滤波器, 用以滤掉大于fs/2的信号。
本系统中采用的模数转换芯片为AD73360, AD73360是AD公司推出的6通道模拟输入的16位串行可编程A/D转换器。这六个通道可同时采样, 并且无须CPU干预, 从而有效地减少了由于采样时间不同而产生的相位误差。由于采用Σ-ΔA/D转换原理, 具有良好的内置抗混叠性能, 所以对模拟前端滤波器的要求不高, 用一阶RC低通滤波器就能满足要求, 另外AD73360的抽取滤波器只对小于fs/16的频率保持良好的抗混特性, 如当fs为64KHz时由于AD73360的抽取滤波器的Z变换函数为[ (1-Z-32) / (1-Z-1) ]3, 那么只在0到4KHz范围内信号才能达到其典型的信噪比, DSP要有一个数字滤波器滤掉大于4KHz的信号, 这给系统设计带来了很大的灵活性, 设计者可根据输入信号的特点以及DSP运算速度来自行设计最终的低通数字滤波器。AD73360信噪比 (SNR) 的典型值达到77dB, 内置PGA, 增益可在0dB到38dB之间选择, 能适合信号大小不同的场合应用。AD73360还能多片级联使用, 从而扩充模拟输入的通道数。
本系统采用三片AD73360级连构成18通道的数据采集模块。AD73360片内集成有同步串口, 和DSP的McBSP的硬件连接比较简单, 其于DSP的MCBSP连接如图2所示。AD73360的复位信号/RESET、片选信号SE由DSP器件的GPIO引脚通过一个上升沿双D触发器提供, 这样可以确保AD73360的复位信号、片选信号和DMCLK保持同步, 以免发生读写错误。McBSP的接收、发送时钟及同步信号均由级连的其中一片AD73360提供, 其它的AD73360的时钟输出可空着。
A/D通道的时间延迟也是系统设计应注意的一个方面, 因为这些时间延迟将作为次级通路时延特性的的一部分, 对系统的稳定性有重要影响。采用Σ-Δ技术的ADC, 延迟主要来源于数字抗混滤波器, AD73360把最终的低通滤波器转移到DSP所给这个设计的灵活性可使设计者根据信号和系统算法的特点设计出延迟最小的滤波器, 如若传感器对频率大于4KHz信号灵敏度很低, 那么你可以设计一个延迟较低的滤波器以减小整个数模转换的延迟。
(2) 数/模转换
数模转换换部分功能是将DSP输出的数字量转换为模拟量, 放大后驱动作动器等次级源。根据采样定理, 模拟信号时域采样后, 频谱为原信号频谱的移位叠加, 产生很多高频分量, 要在数模转换器后加重建滤波器滤除多余的高频分量。同样DA通道的延迟也对有源控制系统的稳定性有重要影响, 一般重建滤波器的延迟占了DA通道的延迟的大部分, 因为大部分D/A转换的建立时间都很短。本系统中采用的数模转换芯片为AD公司的AD5360, 该芯片为16通道16位电位输出型的串口数模转换器, 其建立时间为20us, 而重建滤波器选用MAXIM公司的MAX293, MAX293是过渡比为1.2, 最小阻带衰减为80dB的双电压型8阶低通椭圆滤波器。
AD5360与DSP接口包括串口连接与控制信号的连接, AD5360串口与MCBSP连接如图3所示, AD5360的串口为标准的SPI接口, 与DSP的MCBSP连接时, 只用到DX、DR、FSX、CLKX, 而MCBSP的接收时钟CLKR与接收同步信号FSR均不用连接。
(三) 系统的软件设计
系统软件设计包括核心算法编程和对各接口及器件的初始化编程, 系统软件流程图如图4所示, 其中左图为主程序流程, 右图为中断程序流程。
系统加电后, 首先对McBSP、DMA AD73360、AD5360, 和串/并通信接口等进行初始化, 然后开中断, 启动ADC和DAC, DSP以DMA方式从MCBSP1读取AD73360送来的转换好的初级信号和误差信号数据, 当传完指定大小一批时, DSP DSP响应DMA中断, DSP在DMA中断服务程序里处理数据, 处理完后另一通过DMA通道向MCBSP0写, 经DA转换并重建滤波后输出到放大器放大驱动作支器。
1. AD驱动程序
AD驱动程序包括串口的1的初始化和AD73360的初始化, AD73360接口为六线工业标准同步串行接口, 对照其数据手册的时序图后, 可得与AD73360连接的MCBSP1应设为:单相单帧, 每帧一个字, 字宽为16位, 第一个帧同步后的帧同步不忽略, 一位数据延迟, 发送和接收帧同步, 时钟都由外部输入, 发送和接收帧同步为高有效, 发送和接收数据在上升沿采样。根据这样设置要求写好MCBSP1的初始化结构体mcbsp1Cfg, 再用MCBSP_config (hMcbsp1, &mcbsp1Cfg) 初始化MCBSP1后, 即可通过它对AD73360初始化, AD73360共有8个控制寄存器, REGA到REGH, 其控制字字长为16位, 控制字内容包括读写标志、器件地址, 寄存器地址和寄存器数据。AD73360接收控制字时, 会先读取控制字的器件地址位, 若为零则接受, 否则把器件地址位减一再传到下一片级连的AD73360, 所以配置其每个寄存器时都要先写第三片, 再紧接着写第二片的, 最后写第一片的, 以保证级连的三片AD73360都同步更新其中的寄存器。
2. DA驱动程序
AD5360的接口为标准SPI接口, 与其连接的MCBSP0应配置为主SPI模式。MCBSP配为主SPI模式各寄存器配置如表1所示。
与MCBSP1一样, 写好初始化结构体, MCBSP_config (hMcbsp0, &mcbsp0Cfg) 即可完成MCBSP0的主SPI模式配置。而AD5360的初始化主要为零、满度误差和增益误差的校正, 这主要通过写增益校正寄存器M和偏置校正寄存器C完成, 如本需要输出范围为负10V到正10V, 本校正时, 实没输出为负10.03V, 到10.02V, 则零度误差为负30mV=98 LSBs, 满度误差为20mV=66 LSBs, 寄存器应配置C为32768+98=32886, 寄存器M应配置为65635-98-66=65371。
(四) 试验结果
因为没有实际应用环境, 实验中用1000Hz的正弦信号作为模拟输入, 用16KHz的速率进行采样, 最后从DA输出, 输出波形良好, 图5图6分别为从CCS观测到AD采集到的数据和从DA输出的波形。其具体精确度需要在实际应用中进一步检验。
(五) 结语
实践表明, 由TMS320C6711D和AD73360及AD5360通过MCBSP连接构成的有源控制硬件系统具有设计简便、采样率可调、可适应动态范围大小不同的输入信号等优点。设计时需注意以下几个问题:AD73360和AD5360的数字模拟电源隔离;AD5360的参考电压源布局时应免受数字电源干扰, 影响其精度;AD73360的数字接口VIH要求比较高, 与DSP的MCBSP连接时要注意电平匹配;用运算放大器隔离AD73360提供的参考电压时, 要用阻值合适的电阻把运放输入与地连接, 以免AD73360参考电压源输出未使能时运放输出电压不确定。
参考文献
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[4]潘焕成, 赵卫东.新型A/D变换器AD73360及其应用[J]国外电子元器件, 2004.04.
多通道发展 篇10
本软件是数据通讯软件, 在一个网络隔离的环境中不能使用TCP协议传输数据, 通过串口来承载TCP数据, 打通在隔离的网络中实现类TCP传输通道。
本软件可以同时使用多个串口同时进行数据包的传输。
1 设计思路
整体的思路是采用数据管道的方式实现, 设计独立的socket API库, 通过软件调用, 实现相互的数据交互。步骤分为:
1) 注册:首先TCP客户端需要向串口引擎上注册信息, 注册信息包括需要连接服务器的IP地址和端口信息。串口引擎收到注册信息会向目标服务器发起TCP连接来打通通道, 串口引擎如果能打通TCP传输通道, 则注册成功, 如果没有打通设备则注册失败, 数据没有必要传输。
2) 数据传输:TCP客户端向串口引擎注册成功则可以通过这个TCP通道发送信息。串口引擎收到TCP的消息后把消息拆分, 通过所有串口一起发送到串口引擎的对方, 对方的串口再把接受到的信息重组, 再把重责的消息通过TCP传输出去。
3) 退出:数据发送完毕后, TCP客户端发送退出命令, 串口引擎把此通道删除。
2 软件整体描述
2.1 串口引擎
目前串口引擎运行在安全隔离单元上面, 所以下面的描述主要是根据安全隔离单元为平台描述, 他在安全隔离单元的运行环境如图1所示。
串口引擎一个运行在控制端, 一个运行在信息端, 要求他们能够双向通信, 即任何一边都可能是服务器或客户端, 所以串口引擎在两块板子上面需要程序完全一样。数据通信程序通过串口引擎进行通信。
2.2 软件系统整体功能描述
数据通信程序要把数据通过串口引擎传输到对面的数据通信程序中, 首先需要通过TCP把数据推送到串口引擎A上面, 此串口引擎把数据通过串口推送到串口引擎B上面, 然后串口引擎B再把数据通过TCP推送到需要接收数据的数据通信程序上面。数据通信之间用任务队列。在数据通信之前必须在两个数据通信程序之间通过串口引擎打通通道。数据通信的整体流程如图2所示。
2.2.1 队列描述
因为软件中所有的管理都是通过队列来实现的, 队列代码即为linux内核中的链表实现。下面先简单描述一下串口引擎中用到的队列:
端口队列:在通信中所有的通道都包括两个socket, 一个用来发送数据, 一个用来发送命令, 发送数据是个共用的端口, 但是命令端口是随机的端口, 这里就用命令端口队列管理这些端口, 即一个任何一个通道只能获取命令端口队列中的一个端口来使用。
通道队列:每建立一个串口引擎通道都会把此通道加入通道队列中, 方便管理所有的通道。
串口队列:初始化串口的时候, 需要把各个串口描述符加入串口队列, 要通过串口发送时, 可以从队列上获取任何一个没有使用的串口发送数据, 这个队列用线程池来管理。
输入队列:输入队列中存储TCP接收到的数据包, 当TCP接收到数据后, 会把数据放在输入队列上面, 然后通知串口把队列中数据传输出去。
输出队列:输出队列上面存储串口接收到的数据包, 当串口接收到数据后, 会把数据放入接收队列上面, 然后通知TCP把数据传输出去。
信息包队列:信息包上面存储的各个信息包信息, 每次发送数据在本软件中把这个数据作为一条信息, 每发送一次数据在本软件中都会把它以信息包的形式存储到信息包队列上面, 他里面还包括一个链表, 存储着各个分包数据。这个队列上面数据包在后面, 命令包、注册包、心跳包在前面。
2.2.2 线程描述
从图3中可以看出本软件用到了大量的线程来处理数据, 这里描述一下本软件实现的几个线程的作用。
串口接收线程:接收串口的数据, 并把数据插入输出队列上面。
TCP客户端接收线程:串口引擎和客户端程序连接的线程, 处理客户端程序发送过来的数据。
TCP服务器接收线程:串口引擎和客户端程序连接的线程, 处理服务器程序发送过来的数据。
输入线程:处理输入队列上面的数据。
输出线程:处理输出队列上面的数据。
2.2.3 串口分段重组协议
由于串口是不可靠传输, 所以通过串口做稳定的数据传输需要做进一步的安全处理, 这里介绍一下本模块所使用的处理机制。本模块在处理时候采用分层协议, 应用层协议栈分为了三层, 第1层为消息的发送与接收, 其功能是通过串口发送与接收数据, 第2层是分段重组层, 其功能是根据当前设定的PMTU对业务逻辑层的发送与接收数据进行分段重组, 第3层是业务逻辑层, 该层的主要功能是处理业务逻辑。业务逻辑层只负责应用的业务处理, 建立通道、删除通道、心跳数据、数据发送, 位于该层的通信实体完全不知道。对于分段重组, 它只需要对数据进行分段重组, 对于该数据是何种类型的数据完全不知道。对于消息的接收和发送, 只需要把数据通过串口发送即可, 下面描述一下这里分层协议的具体定义, 对于串口的发送与接收前面已有描述, 这里就不再说明了。
2.2.4 初始化
软件首先进行初始化操作, 初始化操作比较简单, 首先初始化各个队列, 然后建立串口发送线程池、串口接收线程、输入线程、输出线程, 最后建立一个tcp数据通道, 等待客户端程序的连接。
2.2.5 注册
客户端首先发起注册通道命令, 主线程的TCP会接收一个连接并建立TCP客户端接收线程, 线程首先从端口队列上上面获取命令端口, 然后通过TCP数据通道把端口发送给客户端程序, 并建立监听, 客户端程序根据接收到的端口再次连接, 建立命令通道, 接着客户端程序把最终要连接的服务器ip和端口通过建立的数据通道告诉串口引擎, 串口引擎会把此数据进行重组, 然后把重组后的数据包加入出入队列上面。此串口引擎A上面通道的注册就完成了, 但是下一个串口引擎的注册还没有完成, 下面描述。最后把此通道加入通道队列即可, 此线程然后接收通道的数据。如图3所示。
串口引擎B上面的串口接收到数据, 然后告知输入线程, 输入线程根据重组后的消息做进一步的操作, 因为这里只是注册消息, 所以本部分只分析注册消息, 如果是注册消息则新建一个TCP服务器接收线程, 此线程首先在命令队列上面查看有没有命令端口, 如果有则把它拿出来以备后面使用, 然后根据消息的IP地址和端口号和服务器端进行连接, 如果连接成功, 则根据上面的命令端口号建立监听, 接着把端口号通过上面的连接发送到服务器端, 服务器端根据这个端口号和刚建立的监听进行连接, 如果连接成功, 则通道建立成功, 如果失败则告诉串口引擎A, 连接失败, 串口引擎A会在连接队列上面删除此通道。如下图4所示。
2.3 数据传输
这里说的是数据的发送与接收, 串口引擎上面接收数据在注册的时候已有体现, 这里就不介绍了, 现在看数据的发送, 在输出队列发现一条消息已接收完全, 处理这条消息首先需要根据消息头查看这条消息属于哪个通道, 找到对应的通道后, 通过数据管道把数据发送出去。
2.4 通道注销
通道的注销就是把打通的通道注销掉, 在输出队列发现一条消息已接收完全, 处理这条消息首先需要根据消息头查看这条消息属于哪个通道, 找到对应的通道后, 把此通道从通道队列上面删除掉。
3 串口引擎API实现
3.1 接口设计说明
本软件主要由两部分组成, 一部分是串口引擎程序, 一部分是串口引擎API静态库。下面简单描述一下他们的功能:
1) 串口引擎程序, 它负责把需要使用TCP通信的数据通过串口在网络隔离的环境之间进行传输。解决在安全隔离单元之间TCP不能传输的问题。
2) 串口引擎API静态库, 它给用户通信程序提供方便, 提供用户通信程序调用接口, 操作串口引擎, 使数据安全通过串口引擎程序。
3.2 接口数据
本模块只涉及到一个数据变量, 只要定义一个void*变量即可, 它在这里相当于一个句柄, 就像socket在网络传输中的作用一样, 操作数据的发送与接收就相当于操作此句柄一样。
3.3 接口函数功能
1) 注册函数:注册一个传输通道, 只有把数据通道注册好, 数据通信程序才可以在此通道上面传输数据。它会建立一个句柄, 每一个句柄和一个通道是一一对应关系。只要通过一个句柄传输数据, 就相当于通过一个通道传输数据。由于这是CS模式, 建立通道需要客户端主动发起, 所以这个函数只有客户端才需要, 采用int TCPEngine_connect () 函数实现。
2) 注销函数:销毁一个已经建立的通道。注销后就不能通过此句柄发送与接收数据了。这个函数只在客户端使用, 采用void TCPEngine_disconnect () 实现。
3) 创建监听:创建一个监听句柄, 创建好之后可以在这个句柄上面接收连接, 当使用完之后, 需要释放, 不然会造成内存泄漏。这个函数仅在服务器中使用, 采用void TCPEngine_listen () 实现。
4) 关闭监听:关闭监听, 并释放监听所申请的空间, 采用void TCPEngine_listenfree () 实现。
5) 接收连接:这个功能是服务器端需要的功能, 当客户端发起通道注册的命令后, 服务器端会接收这个通道注册。只有接收到一个注册消息才能认为通道建立成功。这个函数仅在服务器端使用, 采用int TCPEngine_accept () 和void TCPEngine_new () 实现。
6) 断开连接:本功能关闭建立的连接, 并释放其申请的空间, 本功能也是仅在服务器端使用, 采用void TCPEngine_acceptclose () 和void TCPEngine_acceptfree () 实现。
7) 数据发送:这个功能是客户端和服务器都用到的一个功能, 发送数据的时候调用的接口函数, 采用int TCPEngine_send () 实现。
8) 数据接收:这个功能是客户端和服务器都用到的一个功能, 接收数据的时候调用的接口函数, 采用int TCPEngine_recvm () 实现。
4 设备测试
采用高速串口, 串口传输速度特别快, 所以一个通道测试时间不好计算, 因为线程调度的时间和串口发送时间计算不出来, 这里采用多通道测试。先进行一对串口进行测试, 每次都发送1M的数据, 发送时间为6秒, 三个串口同时传送可看到三个通道需要14秒左右, 基本上是3倍。不到3图如图5。倍的原因是由于是3个进程同时进行会节省点时间。对比
再进行三对串口测试, 单通道为7秒, 多通道为8秒, 比对如图6。
从上面测试可以看出用多对串口, 速度提高不少, 说明串口利用率提高不少。现在传输是理论值的2~3倍。
5 结论
通过采用串口引擎实现了多个串口通道同时的传输数据, 尤其在大数据量的传输过程更明显, 通过串口引擎实现了串口对TCP协议封装和传输。
摘要：本软件针对工业现场网络设备数据隔离功能实现, 采用多串口卡模拟TCP的方式解决, 并通过串口引擎的设计实现, 采用多串口的同时数据传送, 解决串口速率较慢的瓶颈, 通过软件的实现和测试, 达到预计的传输效果, 解决了实际通信的问题。
关键词：隔离,串口引擎,线程
参考文献
[1]李伟明, 侯春多.C++从入门到精通[M].北京:清华大学出版社, 2010.
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