TI PLC模块电表应用方案概述

作者: 德州仪器(TI)电力线载波通信系统应用工程师 Jones Chen

TI 的PLC方案可以用同一套相同的硬件平台支持不同PLC OFDM载波标准，例如法国G3标准，西班牙的Prime标准以及IEEE的P1901.2标准。因此无论您的最终客户用的是什么标准，TI的硬件平台是统一的。由于软件的灵活性，TI还可以定制适合不同应用和不同环境的标准，例如Flex OFDM和低成本的基于F28035平台的PLC Lite等。

一：电表侧硬件平台介绍

       TI PLC 电表侧硬件框图

从上图中可以看出，TI PLC模块主要由两颗芯片组成，AFE031+C2000.

AFE031为模拟前端，集成了接收和发送两部分。C2000为32-bit MCU,PLC的AFE驱动层，物理层，MAC层，适配层，信号链路层和GUI接口层等均在C2000上以软件库的形式提供。

总体上来说，整个电路的接收和发送信号通路如下:

对于发送链路，AFE031和C2000之间是SPI总线接口，C2000将调制好的OFDM信号通过SPI发送到AFE031芯片中，AFE031中含有DAC，通过滤波和PA, 最终将OFDM信号放大功率调制到电力线上。

对于接收链路，AFE031和C2000之间是一路ADC接口，AFE031接收部分含有两级接收滤波器和可编程增益放大器。C2000通过内部集成的12bit ADC接收经过AFE031滤波放大的OFDM信号。

下图为TI PLC载波硬件实物图：

二：电表侧C2000软件架构：

1）表端C2000 Prime协议软件架构如下：

表端Prime协议C2000软件架构

2）表端C2000 G3协议软件架构如下：

表端Prime协议C2000软件架构

三：集中器侧硬件平台介绍：

集中器侧的PLC载波硬件框图如下：

集中器侧，C2000和AFE031保持不变，增加了一颗TI的ARM926.

TI可以供客户选择的芯片为AM180x. AM180x和C2000之间通过串口进行命令和数据交互。

如果用户还没有成熟的集中器，用户可以选择用TI的AM180x来完成集中器和Prime/G3协议栈功能；如果用户已经拥有成熟的集中器设计，也可以单独用AM180x完成Prime/G3 协议栈的工作。

四：集中器侧ARM926和C2000的软件架构：

C2000和ARM926基于Prime标准的软件分工如下：

有关每个模块的功能详细描述以及硬件软件上设计的具体阐述，以后会分章节逐步推出，谢谢大家关注。