測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)，包括脈沖數(shù)碼生成電路、移位脈沖生成電路、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里；來自請求信號處理電路的請求信號yr2ms輸入后，經(jīng)處理產(chǎn)生中斷請求和查詢信號。本發(fā)明采用PLD技術(shù)，充分發(fā)揮設(shè)計靈活與在線可編程等優(yōu)勢，使得測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)減小了產(chǎn)品體積，降低了設(shè)計生產(chǎn)成本，而且對今后IP核的利用也會減少重復(fù)勞動，提高產(chǎn)品研發(fā)效率。
【專利說明】測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光陀螺慣性測量組合的測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光陀螺慣性測量組合(Lasercyros。Ope Inernal MeasIlri “gunit—LIMu,簡稱激光慣組)現(xiàn)已進(jìn)入航空、航天領(lǐng)域工程應(yīng)用推廣階段。作為某型號冗余系統(tǒng)的一個關(guān)鍵部件，LIMU必須參與控制系統(tǒng)仿真實驗，為了配合該控制系統(tǒng)等效狀態(tài)仿真實驗，提出了 LlMu等效器研制任務(wù)。
[0003]所謂UMU等效器是指一臺基于地面工控機、能模擬UMU對外接口的儀器，它主要由通訊模塊、測量數(shù)據(jù)處理裝置模塊、脈沖計數(shù)輸人模塊、時序輸出模塊等功能模塊組成。要設(shè)計一個功能如此多的等效器，如果采用常規(guī)數(shù)字電路來設(shè)計的話，所設(shè)計出的等效器將需要大量電路芯片(如88位測量數(shù)據(jù)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，電路也會很復(fù)雜，并且電路設(shè)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(shè)計，所有這些將導(dǎo)致LIMU等效器開發(fā)成本增大，可靠性降低，開發(fā)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(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域中最具活力和發(fā)展前途的一門技術(shù)。它功能強大，利用它幾乎可以完成任何數(shù)寧電路器件的功能，從復(fù)雜高性能CPU芯片到簡單門電路，都可以用PLD來實現(xiàn)。工程師可以通過傳統(tǒng)原理圖輸入法，或用HDT。自由地設(shè)計I個數(shù)字電子系統(tǒng)。通過軟件仿真，可以事先驗證設(shè)計的正確性。在PCB完成以后，還可利用PLD可在線可編程特點，隨時修改設(shè)計或升級硬件而不必改動硬件電路。所有這些為硬件電路系統(tǒng)設(shè)計帶來了方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)，其采用PLD技術(shù)，充分發(fā)揮設(shè)計靈活與在線可編程等優(yōu)勢，使得測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)減小了產(chǎn)品體積，降低了設(shè)計生產(chǎn)成本，而且對今后IP核的利用也會減少重復(fù)勞動，提高產(chǎn)品研發(fā)效率。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)，其特殊之處在于:該系統(tǒng)核心電路包括脈沖數(shù)碼生成電路、移位脈沖生成電路、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里；所述來自請求信號處理電路的請求信號yr2ms輸入后，經(jīng)處理產(chǎn)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(chǎn)生移位脈沖生成電路所需時鐘信號。
[0008]上述移位脈沖生成電路輸出移位脈沖信號ycc，且提供脈沖數(shù)碼生成電路所需時
鐘信號。
[0009]上述脈沖數(shù)碼生成電路輸出脈沖數(shù)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(fā)明的優(yōu)點在于:采用PLD技術(shù)，充分發(fā)揮設(shè)計靈活與在線可編程等優(yōu)勢，使得測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)小而靈，可支持升級，節(jié)省了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實施方式】
[0012]參見圖1，根據(jù)任務(wù)要求，UMu等效器中測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊是I個基于地面工控機、能模擬LIMU發(fā)出數(shù)字量脈沖信號的電路模塊，要求能蹦中斷和查詢2種方式響應(yīng)請求方發(fā)出的數(shù)據(jù)請求信號，由工控機用軟件控制發(fā)送脈沖數(shù)碼和移位脈沖。
[0013]該系統(tǒng)核心電路主要包括由脈沖數(shù)碼生成電路、移位脈沖生成電路、請求信號處理電路、邏輯控制電路和時鐘電路，當(dāng)請求信號yr2ms輸入后，經(jīng)處理產(chǎn)生中斷請求和查詢信號；時鐘電路對時鐘信號2M分頻產(chǎn)生移位脈沖生成電路所需時鐘信號；移位脈沖生成電路輸出移位脈沖信號ycc，且提供脈沖數(shù)碼生成電路所需時鐘信號；而脈沖數(shù)碼生成電路輸出脈沖數(shù)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(shè)計及仿真結(jié)果
經(jīng)綜合評估，選用ALTERA公司產(chǎn)品,采用該公司開發(fā)工具Quartus II作為設(shè)計平臺，整個電路用VI {DL來描述。
[0015]脈沖數(shù)碼生成電路主要由88位帶數(shù)據(jù)緩存的移位數(shù)據(jù)存儲器構(gòu)成，相當(dāng)于11片74Lsl65的數(shù)據(jù)移位功能。移位脈沖生成電路主要由88位可控計數(shù)器和相應(yīng)控制信號生成電路構(gòu)成。整個核心電路在Quarus II內(nèi)集成設(shè)計完成。請求方系統(tǒng)發(fā)送請求信號yr2ms,經(jīng)本電路后產(chǎn)生中斷請求信號intx。工控計算機響應(yīng)中斷請求，調(diào)用相應(yīng)中斷處理程序裝載88位脈沖數(shù)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(shù)碼的裝載過程。這些數(shù)碼在本電路產(chǎn)生的移位脈沖ycc作用下，輸出脈沖數(shù)碼信號ycd?？梢钥闯觯瑈cd信號波形與裝載數(shù)據(jù)一?對應(yīng)。因此本電路達(dá)到了設(shè)計要求。正因為核心電路用VHDL語言描述，且基于cPLD器件實現(xiàn)，因此修改電路很方便。若電路有新的擴展要求，如把脈沖數(shù)碼位數(shù)加到120位，則只需對電路硬件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(shè)計在I片CPLD(EPM7160s)里，相應(yīng)VHDL程序也被做成IP核，可供日后重復(fù)利用。隨后某型號控制系統(tǒng)等效狀態(tài)仿真實驗表明，所設(shè)計的電路模塊工作正常，其修改、維護(hù)和電路升級擴展相當(dāng)方便，體現(xiàn)了利用PLD技術(shù)設(shè)計數(shù)字電路的優(yōu)勢。
【權(quán)利要求】
1.一種測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)核心電路包括脈沖數(shù)碼生成電路、移位脈沖生成電路、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里；所述來自請求信號處理電路的請求信號yr2ms輸入后，經(jīng)處理產(chǎn)生中斷請求和查詢信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)，其特征在于:所述時鐘電路對時鐘信號2M分頻產(chǎn)生移位脈沖生成電路所需時鐘信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)，其特征在于:所述移位脈沖生成電路輸出移位脈沖信號ycc，且提供脈沖數(shù)碼生成電路所需時鐘信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述測量數(shù)據(jù)處理裝置功能模塊系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖數(shù)碼生成電路輸出脈沖數(shù)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(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】王耀斌 申請人:陜西高新實業(yè)有限公司