測量數據處理裝置功能模塊系統的製作方法
2023-08-10 10:21:16 2
測量數據處理裝置功能模塊系統的製作方法
【專利摘要】一種測量數據處理裝置功能模塊系統，包括脈衝數碼生成電路、移位脈衝生成電路、請求信號處理電路、邏輯控制電路和時鐘電路；整個電路可集成在l片cPLD／FPGA裡；來自請求信號處理電路的請求信號yr2ms輸入後，經處理產生中斷請求和查詢信號。本發明採用PLD技術，充分發揮設計靈活與在線可編程等優勢，使得測量數據處理裝置功能模塊系統減小了產品體積，降低了設計生產成本，而且對今後IP核的利用也會減少重複勞動，提高產品研發效率。
【專利說明】測量數據處理裝置功能模塊系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雷射陀螺慣性測量組合的測量數據處理裝置功能模塊系統。
【背景技術】
[0002]雷射陀螺慣性測量組合(Lasercyros。Ope Inernal MeasIlri 「gunit—LIMu,簡稱雷射慣組)現已進入航空、航天領域工程應用推廣階段。作為某型號冗餘系統的一個關鍵部件，LIMU必須參與控制系統仿真實驗，為了配合該控制系統等效狀態仿真實驗，提出了 LlMu等效器研製任務。
[0003]所謂UMU等效器是指一臺基於地面工控機、能模擬UMU對外接口的儀器，它主要由通訊模塊、測量數據處理裝置模塊、脈衝計數輸人模塊、時序輸出模塊等功能模塊組成。要設計一個功能如此多的等效器，如果採用常規數字電路來設計的話，所設計出的等效器將需要大量電路晶片(如88位測量數據處理裝置模塊至少需要11片移位寄存器Lsl65)，PCB板將變得很大，電路也會很複雜，並且電路設計不可在線升級，如果對電路稍作改動，整個電路板需重新設計，所有這些將導致LIMU等效器開發成本增大，可靠性降低，開發崗期變長。
[0004]PLD是可編程邏輯器件(Pro異ramable Logic De—vice)的簡稱,是目前電子產品設計領域中最具活力和發展前途的一門技術。它功能強大，利用它幾乎可以完成任何數寧電路器件的功能，從複雜高性能CPU晶片到簡單門電路，都可以用PLD來實現。工程師可以通過傳統原理圖輸入法，或用HDT。自由地設計I個數字電子系統。通過軟體仿真，可以事先驗證設計的正確性。在PCB完成以後，還可利用PLD可在線可編程特點，隨時修改設計或升級硬體而不必改動硬體電路。所有這些為硬體電路系統設計帶來了方便。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種測量數據處理裝置功能模塊系統，其採用PLD技術，充分發揮設計靈活與在線可編程等優勢，使得測量數據處理裝置功能模塊系統減小了產品體積，降低了設計生產成本，而且對今後IP核的利用也會減少重複勞動，提高產品研發效率。
[0006]本發明的技術解決方案是:
一種測量數據處理裝置功能模塊系統，其特殊之處在於:該系統核心電路包括脈衝數碼生成電路、移位脈衝生成電路、請求信號處理電路、邏輯控制電路和時鐘電路；整個電路可集成在I片CPLD / FPGA裡；所述來自請求信號處理電路的請求信號yr2ms輸入後，經處理產生中斷請求和查詢信號。
[0007]上述時鐘電路對時鐘信號2M分頻產生移位脈衝生成電路所需時鐘信號。
[0008]上述移位脈衝生成電路輸出移位脈衝信號ycc，且提供脈衝數碼生成電路所需時
鍾信號。
[0009]上述脈衝數碼生成電路輸出脈衝數碼信號ycd ;所述邏輯控制電路完成各部分電路問的邏輯控制。
[0010]本發明的優點在於:採用PLD技術，充分發揮設計靈活與在線可編程等優勢，使得測量數據處理裝置功能模塊系統小而靈，可支持升級，節省了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明結構示意框圖。
【具體實施方式】
[0012]參見圖1，根據任務要求，UMu等效器中測量數據處理裝置功能模塊是I個基於地面工控機、能模擬LIMU發出數字量脈衝信號的電路模塊，要求能蹦中斷和查詢2種方式響應請求方發出的數據請求信號，由工控機用軟體控制發送脈衝數碼和移位脈衝。
[0013]該系統核心電路主要包括由脈衝數碼生成電路、移位脈衝生成電路、請求信號處理電路、邏輯控制電路和時鐘電路，當請求信號yr2ms輸入後，經處理產生中斷請求和查詢信號；時鐘電路對時鐘信號2M分頻產生移位脈衝生成電路所需時鐘信號；移位脈衝生成電路輸出移位脈衝信號ycc，且提供脈衝數碼生成電路所需時鐘信號；而脈衝數碼生成電路輸出脈衝數碼信號ycd ;邏輯控制電路完成各部分電路問的邏輯控制。整個電路可集成在I片 cPLD / FPGA Mo
[0014]電路設計及仿真結果
經綜合評估，選用ALTERA公司產品,採用該公司開發工具Quartus II作為設計平臺，整個電路用VI {DL來描述。
[0015]脈衝數碼生成電路主要由88位帶數據緩存的移位數據存儲器構成，相當於11片74Lsl65的數據移位功能。移位脈衝生成電路主要由88位可控計數器和相應控制信號生成電路構成。整個核心電路在Quarus II內集成設計完成。請求方系統發送請求信號yr2ms,經本電路後產生中斷請求信號intx。工控計算機響應中斷請求，調用相應中斷處理程序裝載88位脈衝數碼，依次向11個移位寄存器地址0x2E0?OxEA寫入OxAB、9個OxAA和OxAB。前面7個數碼的裝載過程。這些數碼在本電路產生的移位脈衝ycc作用下，輸出脈衝數碼信號ycd。可以看出，ycd信號波形與裝載數據一?對應。因此本電路達到了設計要求。正因為核心電路用VHDL語言描述，且基於cPLD器件實現，因此修改電路很方便。若電路有新的擴展要求，如把脈衝數碼位數加到120位，則只需對電路硬體描述編碼做少許修改，通過JTAc F載電纜便可在線升級。上述所有功能電路集成設計在I片CPLD(EPM7160s)裡，相應VHDL程序也被做成IP核，可供日後重複利用。隨後某型號控制系統等效狀態仿真實驗表明，所設計的電路模塊工作正常，其修改、維護和電路升級擴展相當方便，體現了利用PLD技術設計數字電路的優勢。
【權利要求】
1.一種測量數據處理裝置功能模塊系統，其特徵在於:該系統核心電路包括脈衝數碼生成電路、移位脈衝生成電路、請求信號處理電路、邏輯控制電路和時鐘電路；整個電路可集成在I片cPLD / FPGA裡；所述來自請求信號處理電路的請求信號yr2ms輸入後，經處理產生中斷請求和查詢信號。
2.根據權利要求1所述測量數據處理裝置功能模塊系統，其特徵在於:所述時鐘電路對時鐘信號2M分頻產生移位脈衝生成電路所需時鐘信號。
3.根據權利要求1所述測量數據處理裝置功能模塊系統，其特徵在於:所述移位脈衝生成電路輸出移位脈衝信號ycc，且提供脈衝數碼生成電路所需時鐘信號。
4.根據權利要求1所述測量數據處理裝置功能模塊系統，其特徵在於:所述脈衝數碼生成電路輸出脈衝數碼信號ycd ;所述邏輯控制電路完成各部分電路問的邏輯控制。
【文檔編號】G06F17/50GK103530477SQ201310515375
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】王耀斌 申請人:陝西高新實業有限公司