阀门是流体管道系统中不可缺少的重要控制元件，占管道成本的30%～50%。通过合理选择阀门，可以完成启闭、调节流量、节流，防止介质倒流、调节管道压力等操作。阀门作为复杂性高的部件，由不同部件组成，技术含量明显较高。随着化工行业的快速发展，化工生产装置储运的介质存在毒性、腐蚀性、易燃易爆等危险。运行条件相对复杂苛刻，温度和压力相对较高。如果阀门出现故障，可能会造成介质泄漏，严重时可能造成重大危险事故，严重影响环境和经济。因此，在化工设计中，有必要合理选择常用阀门，节约成本，充分保障化工安全生产。

 

1系统的整体设计

 

1.1TMS320VC502芯片性能

 

TMS320VC5402芯片的CPU具有以下结构特点。首先，具有高性能的哈弗总线结构。TMS320VC5402芯片内部安装了3条独立的16bit数据存储器总线、4条地址总线和1条程序存储器总线。第二，它有一个40bit算术逻辑单元，两个独立的加法器和一个桶移位器。第三，将加法器与并行乘法器相结合，可以在非并行指令周期中进行加法操作和乘法操作。第四，可以选择合适的蝴蝶算法。第五，指数译码器可以在相同的指令周期中计算累加数的指数值。具体数据是累加器中未被数据占用的个位数减去8，得到的指数范围为8～31。

 

2网络控制芯片RTL8019AS性能

 

该系统采用Realtek企业生产的RTL8019AS控制芯片，是一种高度集成的以太网控制器，具有能耗低、全双工的特点，是一种实用的适配器，可以为日常数据传输提供便利。RTL8019AS控制芯片的全双工功能可以将收发连接到全双工交换器上，与双绞线同步传输，使RTL8019AS控制芯片成为系统中更合适的网络设备。合理应用该特性不仅可以扩大通道带宽，还可以避免以太网中基于冲突检测的载波监控多通道访问协议（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection,CSMA/CD）信道冲突。同时，微软的即插即用功能使用户无需注意适配器资源的配置。RTL8019AS芯片可以为一些特殊设备提供非跳线和跳线功能。

 

1.3复杂可编程逻辑器CPLD性能

 

CPLD芯片在系统中具有桥梁功能，用于实现电压匹配和翻译。系统中使用的CPLD芯片是Altera企业MAX7系统中的设备，内部有2500个可用门、8个逻辑阵列块、100多个引脚和128个宏单元。M7系列设备可以提高编程速度。在日常设计中，M7系列设备的关键环节可以全速大功率运行，其他环节可以低功率运行。合理利用这一特点只需要一个时间延迟，即使许多单元在低功耗下运行，达到低功耗运行效果

 

1.4电源

 

TMS320VC5402芯片外部有FO端口、连接端口和电源。通过CPLD芯片优化的TMS320VC5402芯片，可以有效降低日常功耗。TMS320VC5402电源分为FO电源和内核电源，其中FO电源通常采用3.3V电压，内核电源采用1.8V电压，以控制内核电压，降低系统的日常运行功耗。

 

2系统软件设计

 

2.1TMS320VC502芯片设计

 

系统初始化主要包括RTL8019AS芯片初始化和TMS320VC5402芯片初始化。TMS320VC5402芯片的存储器必须配备相关软件才能正常使用，通常由用户配置。在软件工程中，以cmd为后缀的文件通常提供给链接器应用程序。链接器根据整个文件的内容将输出端分配到指定位置。用户需要独立处理整个文件。同时，在C/C++在程序中进行中断处理，将中断向量文件导入程序。

 

2.Bootloader程序设计

 

基于并口8bit数据空间，系统首先读取数据空间的内容。该内容包含一个需要系统指导的有效地址。根据有效地址，Bootloader程序可以获得Boot表格的第一个字母。当字母为0X10AA时，必须使用16bit读取模式；当第一个字母后8bit为0X08时、当下一个字母后8bit为0XAA时，必须使用8bit读取模式。然后读取R1初始化寄存器的数据。程序完成Boot后，入口偏移指针PC和指针XPC的结构基本相同，其次是段长度和需要移动的段内容。Boot程序将所有不同的段移动到随机访问存储器（RandomAccessMemory,RAM）程序。各段移动完成后，程序指针移动到程序入口位置，TMS320VC5402芯片自动进入正常工作状态。