（1）DSP+FPGA

DSP负责高速数据采集，获取电站运行的各类参数，FPGA利用其高速的时钟频率和极小的内部延时数据进行高速的计算和处理发送给上位机。该方式处理器运行和计算速度都较高，尤其是FPGA内核时钟可达几十GHz，数据处理速度明显优于其他方案，但该方案中心处理器外围接口少，开发难度大，成本明显高于其他方案，不利于系统功能的扩展和大规模实现。

（2）FPGA+单片机

FPGA对数据进行高速采集及逻辑运算，发送给单片机。单片机承担数据集中器的角色，负责收集并存储FPGA发送的数据并作为数据中转，将数据发送给远程上位机。此方案虽然得益于FPGA高速的数据处理速度可以实现数据的快速采集但由于单片机自身的处理速度远远跟不上FPGA，使得最后的数据采集处理的实时性优势并非特别突出。此外FPGA虽具有极强的运算能力，但并无较强的扩展性并且该方案成本较高，开发难度大。

（3）DSP+单片机

DSP利用其数据运算优势进行数据的高速采集及运算发送给单片机。单片机承担数据集中器的角色，负责收集并存储DSP发送的数据并作为数据中转，将数据发送给远程上位机。此方案充分利用了两种处理器各自的优势，但本监控系统需采集的原始数据量少，且运算量少，仅对部分数据有较高实时性要求，该方案的传输速度仍然受制于单片机的运行速度，方案成本高，性价比不高。

（4）单片机

单片机相比于DSP、FPGA而言运行速度处理速度不强，其主要特色在事务管理和控制功能上，且扩展简便，接口丰富，此方案选取两片单片机的硬件架构方式。其中一片单片机承担数据采集器的角色，另一片单片机承担数据集中器的角色。近年来单片机的发展迅速，高端处理器内核时钟频率已经可以达到500M~1GHz，集成各类外围接口，开发简单，在速度上虽然不及DSP和FPGA，但完全可以满足太阳能电站监控系统的数据采集需求。另外可以通过外置采样模块提高数据采集精度。作为终端控制器，单片机可以轻松实现简单的控制功能和控制算法并且功耗低（高端处理器可达0.4mA/MHz）。作为数据集中器，单片机可以简单外扩各类通信接口完成各类组网通信功能。该方案开发设计易于实现结构简单成本明显低于以上其他方案适合大规模应用。

综上，两片单片机的硬件架构方案在满足系统数据采集传输的精度和速度要求的同时，控制性最好，扩展性最强，开发难度最低，性价比最高，且便于后续功能的进一步开发，因此本系统的设计采用该方案，两级处理器之间在电站的现场控制中为主从关系，其中一个处理器为其余处理器的主机，以共享总线模式进行数据交换，可以根据现场环境的不同选择总线类型，本设计仅以布设RS-485总线为例，介绍方案实施方法。主机采用轮询方式采集从机数据进行汇总备份。主机与从机之间采用Modbus/RTU协议，系统统一分配Modbus站号，主机呼叫，从机响应采集数据。