智能电网的核心--GreenFire系统
目前，智能电网在当代的应用可谓是越来越广泛，智能电网是值得我们好好学习的，现在大家一起来深入了解智能电网的核心--greenfire系统。
为了提高能源使用效率，一种名为虚拟能源账户的新形态能源记账系统应运而生，用于处理个人、家庭或公司所有的发电量和消费。虚拟能源账户使用网络技术，集成全部所需要的各种信息。
智能系统
greenfire系统包含有关能源使用及计账的新方法。greenfire系统由两个要件构成：传感器和服务器。传感器负责测量其所附着装置的功率流。 greenfire传感器硬件设计有多种可选择的技术。最合适的是基于microsemi的smartfusion系列的设计。
每个smartfusion器件包含一个arm cortex-m3微控制器子系统，一个内建紧密结合的现场可编程门阵列（fpga）和sram区块，以及一个可编程模拟区块。通过结合3个主要的电子硬件，smartfusion能够把传感器放入插头和电器内部高度集成。而安全性则是smartfusion器件设计和制造时与生俱来的功能。
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cortex-m3是arm专门用于控制应用的处理器内核。smartfusion cortex-m3和sram的工作速度为100mhz，零等待时间。在每个smartfusion器件中，有两个独立零等待状态的嵌入式sram区块和一个针对使用者的嵌入式非易失性闪存大区块。标准硬件外设包括一个10/100mbp ethernet mac，spi、i2c和uart串行埠各两个，两个32位定时器和一个32位看门狗定时器。
在greenfire传感器中，fpga架构被用于实现某些dsp算法，如快速傅立叶变换（fft）。电力线的电压和电流通过芯片上的模数转换器进行采样与数字化。采样序列透过fft来决定某些指标，如功率因数和谐波含量。在某些情况下，监测中的系统是否正常可以由分析出来的参数来判断，预先示警可以避免潜在的灾难性故障发生。在fgpa架构中执行fft算法，比在微控制器中执行，保留更多时间。此外，一个专属的硬件fft控制器，比在通用微处理器架构上执行相同工作的软件更快、更省电。
可信任架构
greenfire传感器内的smartfusion器件所具有的安全功能，提供了传感器硬件的可信任架构（root of trust）。它会检查储存在用户可存取的内存内的程序签名，以确保程序代码没有被篡改。
flash的运用，成为基于smartfusion架构的greenfire系统重要的安全基础。它可以保存芯片上用来建立安全网络通信的加密密钥和证书。smartfusion内建的篡改检测电路，使入侵者的工作变得更加困难。要进一步保护重要程序代码的安全，smartfusion器件包含一个专属的硬件加速解密引擎，可以安全地加载。
设计流程
采用与smartfusion器件和greenfire所使用的软硬件环境相符合的概念模型技术，可以进一步加快开发的速度。greenfire workbench使用mathworks发行的matlab和simulink工具来设计。
首先，设计可以直接用文字描述的硬件描述语言（hardware description language，hdl），如verilog或vhdl。主要的链接库区块，如fft或gpio，可从microsemi soc产品部网站获得。microsemi还提供mentor graph的modelsimverilog和vhdl仿真器，可以进行寄存器传输级（register transfer level，rtl）和门级（后期合成）的逻辑仿真。
另一种设计方法，特别适合于需要大量dsp的设计，是使用simulink和synphony hls ae dsp区块链接库和生成工具插件。microsemi fpga的用户可以免费使用synopsys工具，可以在simulink内抓取和模拟参数化的区块图，并用于自动产生转化过后的verilog或 vhdl，供下游合成工具使用。
当fpga的设计以一种或多种上述提到的方法产生vhdl或verilog后，就可以使用synopsys synplify pro编译程序来合成电路，将设计从rtl转换到门级。然后，利用libero ide的布局和布线工具来完成在某个特定器件上的实际电路制作，这包括时序收敛和功率分析。剩下的就是完成处理监测数据。
为了提升效率，电力网络必须改善并变得更加智能。采用互联网技术，再加上一个安全、高集成的硬件平台，可以降低能源消耗，优化消费，降低消费者的成本。基于microsemi smartfusion csoc的greenfire系统可以作为这种新型智能电网的基础。
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每个smartfusion器件包含一个arm cortex-m3微控制器子系统，一个内建紧密结合的现场可编程门阵列（fpga）和sram区块，以及一个可编程模拟区块。通过结合3个主要的电子硬件，smartfusion能够把传感器放入插头和电器内部高度集成。而安全性则是smartfusion器件设计和制造时与生俱来的功能。
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