專利名稱：數(shù)字化儀綜合控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字化儀技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)講，涉及一種數(shù)字化儀綜合控制裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)字化儀是高速實(shí)時(shí)采樣技術(shù)的 一種模塊化儀器應(yīng)用形式，具有實(shí)時(shí)采樣、 存儲(chǔ)、傳輸及數(shù)據(jù)處理的儀器特點(diǎn)。
數(shù)字化儀常用系統(tǒng)構(gòu)架為整機(jī)系統(tǒng)在整機(jī)時(shí)序控制電路的調(diào)配下進(jìn)行工 作。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字化儀的一種系統(tǒng)架構(gòu)框圖。如圖1所示，整機(jī)時(shí)序
控制電路為固化的ASIC芯片，對(duì)時(shí)鐘、通道、AD、數(shù)據(jù)總線、存儲(chǔ)器、外部 接口、模塊總線控制接口等功能電路控制相對(duì)固定，配置的方式不夠靈活。
另外，在這樣的系統(tǒng)中，時(shí)鐘的功能相對(duì)單一， 一般只能夠?qū)崿F(xiàn)固定頻率 的釆樣；其采樣數(shù)據(jù)在通過存儲(chǔ)后直接由儀器總線上傳，不能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)處
理和多種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制；在應(yīng)用環(huán)境或總線接口方式發(fā)生變化時(shí)，就必須對(duì)整 機(jī)的時(shí)序控制電路進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)不靈活、可擴(kuò)展性、可移植性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使數(shù)字化儀更具有靈活 性，擴(kuò)展性、移植性好的數(shù)字化儀綜合控制裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的數(shù)字化儀綜合控制裝置，其特征在于，包括底 層監(jiān)控電路、控制邏輯電路、可重構(gòu)電路以及多個(gè)功能模塊接口；
底層監(jiān)控電路接收來(lái)自上位機(jī)的上層控制命令、上層重構(gòu)命令或配置數(shù)據(jù)， 并將上層控制命令、上層重構(gòu)命令解析為控制命令和重構(gòu)命令；控制邏輯電路 接收來(lái)自底層監(jiān)控電路的控制命令，并通過功能模塊接口向各個(gè)功能模塊發(fā)送 控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)功能模塊的控制；
控制邏輯電路通過功能模塊接口接收來(lái)自采樣存儲(chǔ)功能模塊中的采樣數(shù) 據(jù)，并發(fā)送給底層監(jiān)控電路；底層監(jiān)控電路處理來(lái)自控制邏輯電路的采樣數(shù)據(jù)，并向上位機(jī)傳送；
可重構(gòu)電路接收來(lái)自底層監(jiān)控電路的重構(gòu)命令，釋放控制邏輯電路對(duì)可重 構(gòu)電路中的存儲(chǔ)芯片的控制權(quán)，將底層監(jiān)控電路接收的配置數(shù)據(jù)存入可重構(gòu)電 路中的存儲(chǔ)芯片中，然后，控制邏輯電路重新獲得可重構(gòu)電路中的存儲(chǔ)芯片的 控制權(quán)，并讀入配置數(shù)據(jù)，對(duì)控制邏輯電路的控制邏輯進(jìn)行重構(gòu)，對(duì)各功能模 塊進(jìn)行不同工作模式的選擇或設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化儀的各種運(yùn)行功哮。
本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
在本發(fā)明的數(shù)字化儀綜合控制模塊中，控制邏輯電路具有多個(gè)功能模塊接 口，其接收來(lái)自底層監(jiān)控電路的控制命令，并向各個(gè)功能模塊發(fā)送控制命令，
實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)功能模塊的控制。這樣數(shù)字化儀綜合控制模塊對(duì)各個(gè)功能模塊是一 種面向器件的命令控制方式，在針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境時(shí)，控制邏輯電路可以根 據(jù)具體的需求對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行單獨(dú)配置，對(duì)各功能模塊進(jìn)行不同工作模式 的選擇或設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化儀的各種運(yùn)行功能。
同時(shí)，本發(fā)明利用可重構(gòu)思想，在數(shù)字化儀綜合控制模塊中增加了可重構(gòu) 電路，完成了對(duì)其中的控制邏輯電路的控制邏輯的重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)模擬信號(hào) 輸入或應(yīng)用需求的不同重構(gòu)控制模塊使其具有不同方式的功能模塊配置。這樣 使數(shù)字化儀構(gòu)架配置更具有靈活性，擴(kuò)展性、移植性。
本發(fā)明數(shù)字化儀綜合控制電路模塊的設(shè)計(jì)理念可以用兩種通道， 一個(gè)核心 來(lái)概括。
兩種通道分別是指數(shù)據(jù)通道與命令通道，數(shù)據(jù)通道中的兩種數(shù)據(jù)流為采 樣數(shù)據(jù)流和配置數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)通道的作用包括向上位機(jī)傳送釆樣存儲(chǔ)功能模 塊中采樣數(shù)據(jù)流；上位機(jī)向可重構(gòu)電路發(fā)送的可重構(gòu)配置數(shù)據(jù)流。命令通道包 括兩種控制命令和重構(gòu)命令，上位機(jī)通過數(shù)字化儀綜合控制模塊向各個(gè)功能模 塊發(fā)送的控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)功能模塊的控制；上位機(jī)對(duì)底層監(jiān)控電路的重
構(gòu)命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)可重構(gòu)電路中，存儲(chǔ)芯片配置數(shù)據(jù)的重新配置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)控 制邏輯電路的控制邏輯的重構(gòu)。
一個(gè)核心是指數(shù)字化儀綜合控制模塊的底層監(jiān)控電路，其解析上層控制命 令和處理采樣數(shù)據(jù)，并且能在控制邏輯電路的配合下向各個(gè)功能模塊發(fā)送解析 后上層控制命令從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)功能模塊的配置，完成上位機(jī)與各個(gè)功能模塊的通信控制。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字化儀的一種系統(tǒng)架構(gòu)框圖2是本發(fā)明數(shù)字化儀綜合控制模塊的一種具體實(shí)施方式
的原理框圖； 圖3是圖2所示數(shù)字化儀綜合控制模塊對(duì)功能模塊的控制過程圖； 圖4是圖2所示數(shù)字化儀綜合控制模塊對(duì)存儲(chǔ)功能模塊的采樣數(shù)據(jù)上傳過程
圖5是圖2所示數(shù)字化儀綜合控制模塊的重構(gòu)過程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述，以便更好地理解本發(fā)明。 需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當(dāng)采用已知功能和設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述 也許會(huì)淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時(shí)，這些描述在這兒將被忽略。 實(shí)施例
圖l是本發(fā)明數(shù)字化儀綜合控制模塊的一種具體實(shí)施方式
的原理框圖。
在本實(shí)施例中，如圖1所示，數(shù)字化儀綜合控制裝置包括底層監(jiān)控電路l、 控制邏輯電路2、可重構(gòu)電路3、多個(gè)功能模塊接口4以及上層接口5。在本實(shí)施 例中，控制邏輯電路2通過上層接口 5與上位機(jī)6進(jìn)行通信。
在本實(shí)施例中，底層監(jiān)控電路1通過控制邏輯電路2接收來(lái)自上位機(jī)6的 上層控制命令、上層重構(gòu)命令和配置數(shù)據(jù)，并將上層控制命令、上層重構(gòu)命令 解析為控制命令和重構(gòu)命令。
1、控制命令的發(fā)送
控制邏輯電路2接收來(lái)自底層監(jiān)控電路1的控制命令，并通過功能模塊接 口 1、 2...向功能模塊1、 2...發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)功能模塊l、 2...的控制。其 控制過程如圖2所示
(1)、上位機(jī)6通過上層接口 5把上層控制命令發(fā)送到控制邏輯電路2中 暫存，在控制邏輯電路2中，設(shè)定一個(gè)量，當(dāng)上位機(jī)6給控制邏輯電路2發(fā)送 的命令達(dá)到這個(gè)量或發(fā)送結(jié)束時(shí)，控制邏輯電路2就給底層監(jiān)控電路1 一個(gè)信 號(hào)，底層監(jiān)控電路1接收到該信號(hào)后才開始把暫存在控制邏輯電路中2的命令存儲(chǔ)在自己的存儲(chǔ)空間中。
(2) 、之后，底層監(jiān)控電路2把接收來(lái)的上層控制命令進(jìn)行解析處理，解 析是根據(jù)應(yīng)用層要求來(lái)處理的。
(3) 、接著，底層監(jiān)控電路1把解析后的控制命令又發(fā)給控^邏輯電路2， 控制邏輯電路2接到這些控制命令之后就通過功能模塊接口 4發(fā)送把它們直接 傳給應(yīng)用層的功能模塊7。在本實(shí)施例中，控制命令在底層監(jiān)控電路l中還沒有 完全的處理好，因?yàn)榈讓颖O(jiān)控電路1功能還是有限的，有些控制命令的時(shí)序它 不能很好的處理，這些沒有處理好的控制命令在控制邏輯電路2中進(jìn)行優(yōu)化處 理后再發(fā)給應(yīng)用層的各個(gè)功能模塊7。
以上的過程，就是成功地把上層控制命令通過底層監(jiān)控電路1發(fā)送到應(yīng)用 層的各個(gè)功能模塊7的過程。
2、 采樣數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的上傳 ，
如圖3所不，控制邏輯電路2通過功能模塊接口 4接收來(lái)自功能模塊1、2... 中來(lái)自采樣存儲(chǔ)功能模塊中的采樣數(shù)據(jù)，并發(fā)送給底層監(jiān)控電路l;底層監(jiān)控電 路1處理來(lái)自控制邏輯電路2的采樣數(shù)據(jù)，并通過控制邏輯電路2、上層接口 5 向上位機(jī)6傳送。
有的時(shí)候，需要要監(jiān)控各個(gè)功能模塊7的工作狀態(tài)，這樣就需要要把它們 的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)回讀到上位機(jī)，供我們査看。
在采樣數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)數(shù)據(jù)的上傳過程中，存儲(chǔ)功能模塊中的采樣數(shù)據(jù)以 及各功能模塊的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)功通過能模塊接口 4發(fā)送到控制邏輯電路2中暫 存。在本實(shí)施例中，在控制邏輯電路2中設(shè)定了一個(gè)量，只有當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到一定 的量或接收結(jié)束時(shí)，控制邏輯電路2才會(huì)給底層監(jiān)控電路1 一個(gè)信號(hào)，通知它 可以接收數(shù)據(jù)了，之后底層監(jiān)控電路1就開始接收數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)做一些 必要的處理，處理完的數(shù)據(jù)通過控制邏輯電路2、上層接口5傳給上位機(jī)，以供 査看。
3、 控制邏輯的重構(gòu)
可重構(gòu)電路3接收來(lái)自底層監(jiān)控電路2的重構(gòu)命令，釋放控制邏輯電路2 對(duì)可重構(gòu)電路3中的存儲(chǔ)芯片的控制權(quán)，將底層監(jiān)控電路1接收的配置數(shù)據(jù)存 入可重構(gòu)電路3中的存儲(chǔ)芯片中，然后，控制邏輯電路2重新獲辯可重構(gòu)電路3中的存儲(chǔ)芯片的控制權(quán)，并讀入配置數(shù)據(jù)，對(duì)控制邏輯電路2的控制邏輯進(jìn)行 重構(gòu)，對(duì)各功能模塊進(jìn)行不同工作模式的選擇或設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化儀的各種運(yùn) 行功能。在本實(shí)施例中具體的重構(gòu)過程，如圖4所示
(1) 、上位機(jī)6發(fā)出重構(gòu)命令和配置數(shù)據(jù)，上位機(jī)6通過上層接口 5把上 層重構(gòu)命令、配置數(shù)據(jù)發(fā)送到控制邏輯電路2中暫存，在控制邏輯電路2中， 設(shè)定一個(gè)量，當(dāng)上位機(jī)6給控制邏輯電路2發(fā)送的命令達(dá)到這個(gè)量或發(fā)送結(jié)束 時(shí)，控制邏輯電路2就給底層監(jiān)控電路1一個(gè)信號(hào)，底層監(jiān)控電路l接收到該 信號(hào)后才開始把暫存在控制邏輯電路中2的上層重構(gòu)命令和配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在自 己的存儲(chǔ)空間中，然后再發(fā)送給底層監(jiān)控電路進(jìn)行解析，得到重構(gòu)命令和解析 后的配置數(shù)據(jù)；
(2) 、可重構(gòu)電路3接收到重構(gòu)命令，釋放控制邏輯電路2對(duì)可重構(gòu)電路3 中的存儲(chǔ)芯片的控制權(quán)，將底層監(jiān)控電路1接收的解析后的配置數(shù)據(jù)存入可重 構(gòu)電路3中的存儲(chǔ)芯片中；
(3) 、然后，控制邏輯電路2重新獲得可重構(gòu)電路3中的存儲(chǔ)芯片的控制 權(quán)，并讀入配置數(shù)據(jù)，完成控制邏輯電路2的重構(gòu)。
本發(fā)明的數(shù)字化儀綜合控制模塊從硬件整體構(gòu)架上講，控制邏輯電路2與 底層監(jiān)控電路1是整個(gè)數(shù)字化儀硬件系統(tǒng)中的核心部件，它將作用于各功能模 塊4，負(fù)責(zé)上位機(jī)6與功能模塊4之間以及各個(gè)功能模塊6相互間的通信，是系 統(tǒng)模塊化和可重構(gòu)實(shí)現(xiàn)的必不可少部分，也是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵?？刂七?輯電路2與底層監(jiān)控電路1在整個(gè)系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，是數(shù)字化儀正 常工作和實(shí)現(xiàn)各種功能必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。形象地說(shuō)，控制邏輯電路2 與底層監(jiān)控電路1就像是數(shù)字化儀的中樞神經(jīng)，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌數(shù)字化儀的各種控制 命令和采樣數(shù)據(jù)流。數(shù)字化儀的功能模塊始終工作在底層監(jiān)控電路1與控制邏 輯電路2的指揮之下，控制邏輯電路2與底層監(jiān)控電路1的完整，有序是數(shù)字 化儀整機(jī)設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵所在。
對(duì)于控制邏輯電路2的設(shè)計(jì)，在高指標(biāo)的數(shù)字化儀系統(tǒng)中，由于功能模塊眾 多，對(duì)控制系統(tǒng)而言，控制對(duì)象繁多，控制電路較為復(fù)雜。特別是在CPU集中 控制的模式下，需要大量外圍電路輔助控制命令的變換和傳送。大量外圍電路 對(duì)布局布線極為不利，特別是模塊化儀器，其本身的布局空間就非常寶貴，大量外圍電路占用系統(tǒng)布局空間就顯得異常局促。而且如果使用固定器件作為外 圍電路，在系統(tǒng)功能需求發(fā)生改變時(shí)，控制系統(tǒng)不能根據(jù)改變作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整， 可能需要更換器件，改變連線。為了解決上述問題，在本實(shí)施例中，選擇了一
片F(xiàn)PGA芯片來(lái)作為控制邏輯電路2中的核心器件。FPGA芯片內(nèi)部集成了大量 的邏輯單元，通過軟件設(shè)計(jì)，可以對(duì)其內(nèi)部邏輯進(jìn)行靈活配置，可實(shí)現(xiàn)幾乎所 有控制外圍電路所需要的功能。同時(shí)，F(xiàn)PGA可以實(shí)現(xiàn)多種硬件數(shù)字處理功能， 例如綜合濾波，參數(shù)檢測(cè)和數(shù)據(jù)重組等等。在相同情況下，F(xiàn)PGA通過固化的 硬件邏輯對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的速度耍大大快于DSP等其它數(shù)字處理器件的速度， 所以，在本實(shí)施例中，數(shù)字化儀綜合控制模塊的設(shè)計(jì)中開發(fā)FPGA器件來(lái)實(shí)現(xiàn) 控制邏輯功能。
底層監(jiān)控電路l是執(zhí)行系統(tǒng)底層的操作監(jiān)控任務(wù)，對(duì)上層控制命令、重構(gòu)命 令進(jìn)行解析，負(fù)責(zé)應(yīng)用層，即各個(gè)功能模塊7與底層，即綜合控制模塊的命令、 數(shù)據(jù)的交換、解析、分發(fā)等，并根據(jù)各個(gè)功能模塊的具體任務(wù)分發(fā)硬件控制命 令的功能模塊。在本實(shí)施例中，由于底層監(jiān)控電路1利用一塊DSP芯片進(jìn)行開 發(fā)的，所以同時(shí)它也具備了數(shù)據(jù)處理的功能，包括可變點(diǎn)數(shù)FFT運(yùn)算，時(shí)域相 關(guān)算法等等。由于數(shù)字化儀系統(tǒng)的各部分電路模塊涉及的功能非常復(fù)雜，如大 容量的動(dòng)態(tài)存取控制、同步采樣觸發(fā)控制、采樣率細(xì)分控制、高速采樣與非均 勻處理控制等，使得系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)、硬件布局易呈現(xiàn)過于分散的情況，這對(duì) 高速率的系統(tǒng)設(shè)計(jì)極為不利，尤其是在機(jī)箱結(jié)構(gòu)尺寸嚴(yán)格約束的條件下更甚， 方案中采用了全局邏輯控制集成的方式，也就是對(duì)所有功能模塊的硬件控制命 令都采用命令包的形式發(fā)送，上位機(jī)發(fā)送來(lái)的上層控制命令進(jìn)入綜合控制電路 模塊后，首先由底層監(jiān)控電路2完成所有應(yīng)用層命令的硬件解析，隨后在控制 邏輯電路的配合下通過全串行方式送至各個(gè)功能電路塊進(jìn)行命令狀態(tài)寄存，以 提高硬件布局的效率。
數(shù)字化儀是用于對(duì)瞬時(shí)復(fù)雜電磁信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣、存儲(chǔ)與傳輸、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 處理等功能的常用儀器。在實(shí)現(xiàn)高采樣率指標(biāo)的同時(shí)，面對(duì)用戶的不同應(yīng)用需 求，本發(fā)明進(jìn)行了數(shù)字化儀在系統(tǒng)可重構(gòu)功能的設(shè)計(jì)，使得數(shù)字化儀更加廣泛、 更加靈活地應(yīng)用于雷達(dá)、電子對(duì)抗、數(shù)字通信等基于高性能采樣技術(shù)的電子裝 備中。在本實(shí)施例屮，采用了一種基于FPGA存儲(chǔ)配置芯片在線編程的可重構(gòu)方式， 并利用這種FPGA的可重構(gòu)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化儀系統(tǒng)的可重構(gòu)設(shè)計(jì)。即利用 FPGA可以多次重復(fù)配置的特點(diǎn)，通過對(duì)可重構(gòu)電路中的配置芯片配置不同的數(shù) 據(jù)流而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化儀不同的工作模式，從而完成了對(duì)數(shù)字化儀的各個(gè)功能模塊 功能的重新設(shè)定，并在系統(tǒng)無(wú)需斷電的情況下實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的重構(gòu)。此可重構(gòu) 電路模塊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，重構(gòu)時(shí)隙短，并可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程重構(gòu)。
數(shù)字化儀綜合控制電路模塊具備多個(gè)功能模塊接口 4，以實(shí)現(xiàn)與各個(gè)功能模 塊7的通信。在本實(shí)施例中，所有功能模塊接口 7都具備相同的電平標(biāo)準(zhǔn)和通 信協(xié)議，使得各個(gè)功能模塊7可以靈活地進(jìn)行不同的組合，以實(shí)現(xiàn)多種針對(duì)性 應(yīng)用功能。數(shù)字化儀的各個(gè)功能模塊7可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換功能模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換 功能模塊、采樣存儲(chǔ)功能模塊、時(shí)鐘與觸發(fā)功能模塊、儀器接口功能模塊等， 各功能模塊也是基于可重構(gòu)方式設(shè)計(jì)的，比如具備通信可控、開關(guān)組件或參數(shù) 可設(shè)置等功能，通過對(duì)控制邏輯電路2的可重構(gòu)就可以對(duì)各個(gè)功能模塊7進(jìn)行 不同工作模式的選擇或設(shè)置。
在實(shí)際應(yīng)用中，用戶可以根據(jù)自身需求選擇一個(gè)或多個(gè)子功能fe塊，完成特 定功能。比如選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換、采樣存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理和時(shí)鐘與觸發(fā)等功能模塊組， 并在綜合控制模塊中配置相應(yīng)的控制程序，利用本系統(tǒng)的高采樣率特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn) 示波器、寬帶采樣等應(yīng)用功能。如果選擇數(shù)模轉(zhuǎn)換、采樣存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理和時(shí) 鐘與觸發(fā)功能模塊，并在綜合控制模塊中配置相應(yīng)的控制程序，本系統(tǒng)可以重 構(gòu)為任意波發(fā)生器、脈沖發(fā)生器等應(yīng)用功能。
本發(fā)明利用模塊化的設(shè)計(jì)思想，對(duì)缺乏靈活性的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了模塊劃分， 并開發(fā)了可重構(gòu)技術(shù)，使得數(shù)字化儀硬件系統(tǒng)具備了更廣應(yīng)用領(lǐng)域。
盡管上面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明性的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)的 技術(shù)人員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式
的范圍，對(duì)本 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的 本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變化是顯而易見的， 一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明 創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
權(quán)利要求
1、一種數(shù)字化儀綜合控制裝置，其特征在于，包括底層監(jiān)控電路、控制邏輯電路、可重構(gòu)電路以及多個(gè)功能模塊接口；底層監(jiān)控電路接收來(lái)自上位機(jī)的上層控制命令、上層重構(gòu)命令或配置數(shù)據(jù)，并將上層控制命令、上層重構(gòu)命令解析為控制命令和重構(gòu)命令；控制邏輯電路接收來(lái)自底層監(jiān)控電路的控制命令，并通過功能模塊接口向各個(gè)功能模塊發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)功能模塊的控制；控制邏輯電路通過功能模塊接口接收來(lái)自采樣存儲(chǔ)功能模塊中的采樣數(shù)據(jù)，并發(fā)送給底層監(jiān)控電路；底層監(jiān)控電路處理來(lái)自控制邏輯電路的采樣數(shù)據(jù)，并向上位機(jī)傳送；可重構(gòu)電路接收來(lái)自底層監(jiān)控電路的重構(gòu)命令，釋放控制邏輯電路對(duì)可重構(gòu)電路中的存儲(chǔ)芯片的控制權(quán)，將底層監(jiān)控電路接收的配置數(shù)據(jù)存入可重構(gòu)電路中的存儲(chǔ)芯片中，然后，控制邏輯電路重新獲得可重構(gòu)電路中的存儲(chǔ)芯片的控制權(quán)，并讀入配置數(shù)據(jù)，對(duì)控制邏輯電路的控制邏輯進(jìn)行重構(gòu)，對(duì)各功能模塊進(jìn)行不同工作模式的選擇或設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化儀的各種運(yùn)行功能。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀綜合控制裝置，其特征在于，還包括一 上層接口，上位機(jī)通過上層接口，將控制命令、上層重構(gòu)命令和配置數(shù)據(jù)發(fā)送 到控制邏輯電路中暫存，在控制邏輯電路中，設(shè)定一個(gè)量，當(dāng)上位機(jī)給控制邏 輯電路發(fā)送的控制命令、上層重構(gòu)命令或配置數(shù)據(jù)達(dá)到這個(gè)量或發(fā)送結(jié)束時(shí)， 控制邏輯電路就給底層監(jiān)控電路一個(gè)信號(hào)，底層監(jiān)控電路接收到該信號(hào)后才開 始把暫存在控制邏輯電路中的命令存儲(chǔ)在自己的存儲(chǔ)空間中。'
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀綜合控制裝置，其特征在于，所有功能 模塊的控制命令都采用命令包的形式發(fā)送，上位機(jī)發(fā)送來(lái)的上層控制命令進(jìn)入 綜合控制電路模塊后，首先由底層監(jiān)控電路完成所有應(yīng)用層命令的硬件解析， 隨后在控制邏輯電路的配合下通過全串行方式送至各個(gè)功能電路塊進(jìn)行命令狀 態(tài)寄存，以提高硬件布局的效率。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀綜合控制裝置，其特征在于，所述的控 制命令在控制邏輯電路中進(jìn)行優(yōu)化處理后再發(fā)給各個(gè)功能模塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀綜合控制裝置，其特征在，，存儲(chǔ)功能模塊中的采樣數(shù)據(jù)以及各功能模塊的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)通過功能模塊接口發(fā)送到控 制邏輯電路中暫存；在控制邏輯電路中設(shè)定了一個(gè)量，只有當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到一定的 量或數(shù)據(jù)接收結(jié)束時(shí)，控制邏輯電路才會(huì)給底層監(jiān)控電路一個(gè)信號(hào)，通知它可 以接收數(shù)據(jù)了，之后底層監(jiān)控電就開始接收數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)做一些必要的 處理，處理完的數(shù)據(jù)通過控制邏輯電路、上層接口傳給上位機(jī)，以供查看。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字化儀綜合控制裝置，底層監(jiān)控電路接收來(lái)自上位機(jī)的上層控制命令、上層重構(gòu)命令或配置數(shù)據(jù)并解析，控制邏輯電路通過功能模塊接口向各個(gè)功能模塊發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)功能模塊的控制；控制邏輯電路接收采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給底層監(jiān)控電路；底層監(jiān)控電路處理后向上位機(jī)傳送；可重構(gòu)電路接收重構(gòu)命令，釋放控制邏輯電路對(duì)可重構(gòu)電路中的存儲(chǔ)芯片的控制權(quán)，配置數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)芯片中，然后控制邏輯電路重新獲得存儲(chǔ)芯片的控制權(quán)，并讀入配置數(shù)據(jù)，對(duì)控制邏輯電路的控制邏輯進(jìn)行重構(gòu)，對(duì)各功能模塊進(jìn)行不同工作模式的選擇或設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化儀的各種運(yùn)行功能。這樣使數(shù)字化儀構(gòu)架配置更具有靈活性，擴(kuò)展性、移植性。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101673097SQ20091016776
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者艷 常, 王志剛, 田書林, 錢炳松 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)