专利名称：一种电能计量芯片的反向指示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电能计量技术，尤其涉及一种电能计量芯片的反向 指示装置。
背景技术：
在电能计量芯片技术中反向指示是指，电能计量芯片在电流和电压输
入反向的情况下，即在电流电压相差大于180度的时候，芯片应该给出的 指示。
在现有电能计量芯片中，由于芯片本身和电表整表系统均会产生不可 避免的噪声，使电表在不用电时或者电流电压存在微小相差时，由于上述 噪声的存在，电路判断存在反向用电，从而给出错误的反向指示。
因此，电能计量芯片设置反向指示功能必须考虑避免误判现象，从而 达到所要求的电能计量芯片正确地在反向用电时给予指示，以确保用户正 确用电，防止用户反向用电。
已有的计量芯片实现反向指示功能通常是通过增设电路来达成的，但 使用电路来实现反向指示，不仅繁琐，而且电路占用空间较大，不便于实 现芯片的集成化。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种无需花费额外的硬件资源，实现电 能计量芯片在反向用电时给予正确指示的装置。
本实用新型所提供的一种电能计量芯片反向指示装置，其特征在 于该反向指示装置基于设有第一源地址、第二源地址和目标地址的反 向指示指令结构，它包括顺次连接的指令储存器、寄存器堆、运算单元、数据存储器，且指令储存器连接数据存储器，其中指令储存器，用于 预先存放反向指示指令；寄存器堆，包括第一源地址寄存器和第二源地 址寄存器，用于在第一源地址寄存器中寄存即时功率值和在第二源地址 寄存器中寄存预设的反向指示阈值；运算单元，将调出的存放在所述第 一源地址寄存器内的即时功率值取其绝对值，与所述第二源地址寄存器 中预设的反向指示阈值进行比较，输出比较结果，并在即时功率值的绝 对值大于反向指示阈值且即时功率值为负值时给出反向指示；数据存储 器，用于存储即时功率值于其目标地址存储区域内，并存储反向指示数 据。
上述的反向指示指令结构的长度为27位，其中包括依序排列的长 度为5位的操作码、长度为6位的第一源地址、长度为6位的第二源地 址以及长度为IO位的目标地址。
由于采用了上述的技术方案，使得本实用新型与现有技术相比，具 有以下优点和积极效果指令结构简单，无需花费额外的硬件资源，易 于在拥有指令体系结构的电能计量芯片内实现电能计量设计要求的反 向指示功能。
通过以下对本实用新型的实施例结合其附图的描述，可以进一步理 解本实用新型的目的、具体结构特征和优点，附图中
图1 为本实用新型反向指示装置的反向指示指令的结构示意图； 图2为本实用新型反向指示装置的反向指示指令的执行过程示意
图3为本实用新型反向指示装置的示意图。
具体实施方式
图1为反向指示指令的结构示意图。如图所示，为了在拥有指令体 系结构的电能计量芯片内实现反向指示功能，将反向指示指令的长度设置为27位，其中操作码为5位，源1地址为6位，源2地址为6位， 目标地址为10位。
图2为反向指示指令的执行过程示意图。如图所示，第一源地址， 即源1地址的数据为存放的即时功率值，第二源地址，即源2地址的数 据为存放的预设反向指示阈值。指令操作的结果数据存放到反向指示指 令的目标地址中。
将反向指示指令与其他电能计量所用到的指令一起进行编程，同时 预先设置反向指示阈值，该阈值预先存放在反向指示指令的源2地址 中。对源1地址中存放的即时功率取绝对值后，与源2地址中存放的预 设反向指示闳值进行比较。在控制步骤中，当源1地址中存放的即时功 率绝对值小于或者等于预设反向指示阈值时，将代表功率的数值存放到 目标地址中；当源1地址中存放的即时功率绝对值大于源2地址中存放 的预设反向指示阈值且即时功率值非负值时，将代表功率的数值存放到 目标地址中；而当源1地址中存放的即时功率绝对值大于源2地址中存 放的预设反向指示阈值且即时功率值为负值时，将代表功率的数值存放 到目标地址中并同时给出反向指示。从而在电能计量芯片内实现了电能 计量设计要求的反向指示功能。
如图3所示，反向指示装置包括顺次连接的指令储存器1、寄存器 堆2、运算单元3和数据存储器4，且指令储存器1连接数据存储器4。
反向指示指令预先存放在指令储存器中。在反向指示指令的执行过 程中，首先根据反向指示指令的源1地址到寄存器堆获取源1地址中存 放的数据，也就是即时功率值，同时根据反向指示指令的源2地址到寄 存器堆获取源2地址中存放的数据，也就是预设的反向指示阈值，随后
将获取的即时功率值和反向指示阈值同时送入运算单元进行运算，即先 对即时功率值求绝对值再和反向指示阈值进行比较。然后根据比较的结
果，将相应的数据存入目标地址，即，若是即时功率绝对值小于或者等 于反向指示阈值，将代表即时功率的数值存入目标地址，若是即时功率 绝对值大于反向指示阈值且即时功率值非负值时，将代表即时功率的数 值存入目标地址，若是即时功率绝对值大于反向指示阈值且即时功率值为负值时，将代表即时功率的数值存入目标地址并同时给出反向指示， 最后把目标地址的数值存放到反向指示指令的目标地址中。
芯片内预设的反向指示阈值远远小于芯片正常工作时功率绝对值。 当芯片工作时，即时功率绝对值大于所设定的反向指示阈值且即时功率 值为负时，说明存在反向用电，该反向指示指令操作结束后，目标地址 的数值就是即时功率值，同时给出反向指示。当芯片正常工作时，即时 功率绝对值大于所设定的反向指示阈值且即时功率值非负值时，说明没 检测到反向用电,该反向指示指令操作结束后，目标地址的数值就是即 时功率值。同时，芯片内预设的反向指示阈值又远远大于芯片正常工作 时由于芯片本身和电表整表系统不可避免的噪声或者电流电压存在微 小相差时的功率绝对值。当芯片正常工作时，即时功率绝对值小于或者 等于所设定的反向指示阈值，说明芯片工作在小信号处，即计量的电流 电压值非常小，由于芯片本身和电表整表系统不可避免的噪声，所以不 判断反向用电，该反向指示指令操作结束后，目标地址的数值就是即时 功率值。
如上所述，本实用新型是在电能计量的指令存储器中加入反向指示
指令，并在芯片内预设反向指示阈值，仅用一条指令，将即时功率值与
芯片预设的一个反向指示阈值比较，即时功率绝对值小于或者等于反向
指示阈值的功率值被忽略不作判断；即时功率绝对值大于反向指示阈值
且数值非负的功率值，判断为不存在反向用电；即时功率绝对值大于反
向指示阈值且数值为负的功率值，判断为存在反向用电，给出反向指示。
从而在阈值上保证了电能计量芯片的反向指示的功能。本实用新型的反
向指示装置应用在电能计量芯片内，原理简单，极为实用。
本实用新型不局限于上述特定实施例子，在不背离本实用新型精神 及其实质情况下，熟悉本领域技术人员可根据本实用新型作出各种相应
改变和变形，这些相应改变和变形都应属于本实用新型所附权利要求保 护范屈之内。
权利要求1. 一种电能计量芯片的反向指示装置，其特征在于该反向指示装置基于设有第一源地址、第二源地址和目标地址的反向指示指令结构，它包括顺次连接的指令储存器、寄存器堆、运算单元、数据存储器，且指令储存器连接数据存储器，其中指令储存器，用于预先存放反向指示指令；寄存器堆，包括第一源地址寄存器和第二源地址寄存器，用于在第一源地址寄存器中寄存即时功率值和在第二源地址寄存器中寄存预设的反向指示阈值；运算单元，将调出的存放在所述第一源地址寄存器内的即时功率值取其绝对值，与所述第二源地址寄存器中预设的反向指示阈值进行比较，输出比较结果，并在即时功率值的绝对值大于反向指示阈值且即时功率值为负值时给出反向指示；数据存储器，用于存储即时功率值于其目标地址存储区域内，并存储反向指示数据。
2. 根据权利要求1所述的电能计量芯片的反向指示装置，其特征在于 所述反向指示指令结构的长度为27位，其中包括依序排列的长度为5位的操 作码、长度为6位的第一源地址、长度为6位的第二源地址以及长度为10位 的目标地址。
专利摘要一种电能计量芯片的反向指示装置，基于设有第一源地址、第二源地址和目标地址的反向指示指令结构，它包括指令储存器；寄存器堆，用于在第一源地址寄存器中寄存即时功率值和在第二源地址寄存器中寄存预设的反向指示阈值；运算单元，将调出即时功率值取其绝对值，与反向指示阈值进行比较，输出比较结果，并在即时功率值的绝对值大于反向指示阈值且即时功率值为负值时给出反向指示；数据存储器，用于存储即时功率值于其目标地址存储区域内，并存储反向指示数据。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和积极效果指令结构简单，无需花费额外的硬件资源，易于在拥有指令体系结构的电能计量芯片内实现电能计量设计要求的反向指示功能。
文档编号G01R11/02GK201259512SQ20082015149
公开日2009年6月17日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者王祥莉 申请人:上海贝岭股份有限公司