專利名稱：基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)化與信息技術(shù)，特別是一種基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置。
背景技術(shù)：
汽車、軌道、工業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域，需要實(shí)時(shí)測量溫度值，用以提供當(dāng)前溫度情況。 目前在溫度測量領(lǐng)域通常采用專門儀器，使用獨(dú)立的CPU，獨(dú)立的RAM和RS232等接口芯片完成連續(xù)溫度數(shù)據(jù)的采集功能。這樣就造成資源浪費(fèi)和成本增加，不利于系統(tǒng)集成，降低系統(tǒng)可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置。本實(shí)用新型可節(jié)約資源和降低成本，還能大大提高系統(tǒng)集成度和可靠性。本實(shí)用新型的技術(shù)方案基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置，包括一 FPGA芯片和溫度數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于所述的FPGA芯片包括一個(gè)雙口 RAM、一個(gè)Nios軟核CPU和一個(gè)雙向數(shù)據(jù)通信接口電路，雙口 RAM的一端與主控CPU連接，另一端與Nios軟核CPU連接，Nios軟核CPU與雙向數(shù)據(jù)通信接口電路連接，雙向數(shù)據(jù)通信接口電路與溫度數(shù)據(jù)采集卡的串行數(shù)據(jù)總線連接。FPGA硬件電路是選用Altera公司的Cyclone系列芯片，雖然只有一個(gè)芯片，但其中卻集成了很多電路用以完成溫度數(shù)據(jù)的采集功能，并且芯片硬件是可重配置的。Altera公司的Nios軟核嵌入式CPU是一種可特許的通用RISC處理器，也就是說， Altera公司以IP核的方式將它提供給設(shè)計(jì)者。本實(shí)用新型是由Nios軟核CPU完成。其軟件實(shí)現(xiàn)的步驟如下①主程序初始化溫度數(shù)據(jù)采集卡；②發(fā)送搜索溫度數(shù)據(jù)采集卡序列號(hào)命令；③讀溫度數(shù)據(jù)采集卡序列號(hào)；④如果存在一個(gè)溫度數(shù)據(jù)采集卡，則再初始化溫度數(shù)據(jù)采集卡，啟動(dòng)所有溫度數(shù)據(jù)采集卡做溫度A/D轉(zhuǎn)換；⑤等待1秒；⑥發(fā)送數(shù)據(jù)卡序列號(hào)；⑦發(fā)送讀溫度數(shù)據(jù)命令；⑧讀取溫度數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型是嵌入式技術(shù)與數(shù)據(jù)采集技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它是利用系統(tǒng)中的FPGA芯片，構(gòu)造雙向數(shù)據(jù)通信接口，并使用嵌入式的Nios軟核CPU，對(duì)由雙向數(shù)據(jù)通信接口傳來的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，這樣可省去原來獨(dú)立的RAM模塊，CPU模塊和 RS232接口電路模塊，不僅節(jié)約資源和降低成本，還大大提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性；還
3有Nios軟核CPU是可以重配置的，可根據(jù)實(shí)際的需要重新定制處理器的指令，提高系統(tǒng)的靈活性。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是溫度數(shù)據(jù)采集程序。附圖中的標(biāo)記為=I-FPGA芯片，2-雙口 RAM，3_Nios軟核CPU，4_雙向數(shù)據(jù)通信接口電路，5-串行數(shù)據(jù)總線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型限制的依據(jù)。實(shí)施例。基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置，包括一 FPGA芯片1和溫度數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于所述的FPGA芯片1包括一個(gè)雙口 RAM2、一個(gè)Nios軟核CPU3和一個(gè)雙向數(shù)據(jù)通信接口電路4 (即RS232接口電路)，雙口 RAM2的一端與主控CPU連接，另一端與Nios軟核CPU3連接，Nios軟核CPU3與雙向數(shù)據(jù)通信接口電路4連接，雙向數(shù)據(jù)通信接口電路4與溫度數(shù)據(jù)采集卡的串行數(shù)據(jù)總線5連接。溫度數(shù)據(jù)采集卡測量模擬溫度信號(hào)， A/D轉(zhuǎn)換后再處理成串行格式進(jìn)行發(fā)送。圖2是由Nios軟核CPU執(zhí)行的溫度數(shù)據(jù)采集控制軟件程序。步驟21初始化溫度數(shù)據(jù)采集卡；步驟22發(fā)送溫度數(shù)據(jù)采集卡序列號(hào)命令，溫度數(shù)據(jù)采集卡就會(huì)發(fā)送它自身的序列號(hào)；接著步驟23讀取溫度數(shù)據(jù)采集卡序列號(hào)；步驟M判斷是否存在溫度數(shù)據(jù)采集卡， 如果存在就可以做下面的數(shù)據(jù)采集。步驟25再初始化溫度數(shù)據(jù)采集卡；步驟沈啟動(dòng)溫度數(shù)據(jù)采集卡的溫度采集工作， 并將模擬溫度信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；步驟27是等待溫度數(shù)據(jù)采集卡的采集時(shí)間；接著步驟觀發(fā)送再前期已經(jīng)獲取的溫度數(shù)據(jù)采集卡的序列號(hào)，那么相應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)采集卡就會(huì)把溫度數(shù)據(jù)采用數(shù)字式方式發(fā)送到串行數(shù)據(jù)總線上；步驟四通過雙向數(shù)據(jù)通信接口電路將溫度數(shù)據(jù)讀取到Nios軟核CPU中。
權(quán)利要求1.基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置，包括一 FPGA芯片(1)和溫度數(shù)據(jù)采集卡， 其特征在于所述的FPGA芯片(1)包括一個(gè)雙口 RAMQ)、一個(gè)Nios軟核CPUC3)和一個(gè)雙向數(shù)據(jù)通信接口電路G)，雙口 RAM⑵的一端與主控CPU連接，另一端與Nios軟核CPU (3) 連接，Nios軟核CPUC3)與雙向數(shù)據(jù)通信接口電路(4)連接，雙向數(shù)據(jù)通信接口電路(4)與溫度數(shù)據(jù)采集卡的串行數(shù)據(jù)總線( 連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置，包括一FPGA芯片(1)和溫度數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于所述的FPGA芯片(1)包括一個(gè)雙口RAM(2)、一個(gè)Nios軟核CPU(3)和一個(gè)雙向數(shù)據(jù)通信接口電路(4)，雙口RAM(2)的一端與主控CPU連接，另一端與Nios軟核CPU(3)連接，Nios軟核CPU(3)與雙向數(shù)據(jù)通信接口電路(4)連接，雙向數(shù)據(jù)通信接口電路(4)與溫度數(shù)據(jù)采集卡的串行數(shù)據(jù)總線(5)連接。本實(shí)用新型可節(jié)約資源和降低成本，還能大大提高系統(tǒng)集成度和可靠性。
文檔編號(hào)G01K7/00GK201974245SQ201120010150
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者謝曉文 申請(qǐng)人:溫州大學(xué)