專利名稱：一種基于vxi總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，屬于嵌入式與虛擬儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
遙測(cè)并行數(shù)據(jù)格式和時(shí)序標(biāo)準(zhǔn)是我國(guó)空空導(dǎo)彈的內(nèi)部的一種數(shù)據(jù)格式，來(lái)源于俄制空空導(dǎo)彈，主要用于導(dǎo)彈工作狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給遙測(cè)艙，遙測(cè)艙再通過(guò)微波發(fā)送給遙測(cè)微波接收小站來(lái)存儲(chǔ)和分析導(dǎo)彈工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。在導(dǎo)彈地面測(cè)試過(guò)程中是沒(méi)有遙測(cè)艙的，這就需要地面測(cè)試設(shè)備具有和遙測(cè)艙一樣的并行數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)功能。國(guó)內(nèi)的地面測(cè)試設(shè)備主要使用VXI總線、PXI總線和PCI總線。目前，國(guó)內(nèi)測(cè)控領(lǐng)域已經(jīng)有成熟的基于PXI總線和PCI總線并行數(shù)據(jù)采集模塊，但還沒(méi)有基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集模塊產(chǎn)品。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以解決目前國(guó)內(nèi)測(cè)控領(lǐng)域中沒(méi)有基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供一種基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換隔離模塊、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊和VXI總線接口模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換隔離模塊為光耦隔離器，數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊包括I片F(xiàn)PGA和2片SRAM，VXI總線接口模塊包括FPGA和VXI總線，光耦隔離器的輸出端與數(shù)據(jù)采集模塊中的FPGA相連，數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊中的FPGA與VXI總線接口模塊中的FPGA相連。所述的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊包括采集單元、存儲(chǔ)單元和并行濾波單元，濾波單元的輸出端與采集單元的輸入端相連，采集單元的輸出端與存儲(chǔ)單元的輸入端相連。所述的存儲(chǔ)單元包括FIFO和RAM，F(xiàn)IFO與采集單元的輸出端相連。所述的VXI總線接口模塊中的FPGA內(nèi)部集成有配置寄存器、STATUS/ID寄存器、儀器類型寄存器、偏移寄存器、STATUS/COM寄存器和ID寄存器。所述的VXI總線接口模塊中的FPGA中還包括VXI總線地址譯碼單元，用于對(duì)VXI總線地址進(jìn)行譯碼。本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過(guò)采用FPGA代替分離元器件完成并行數(shù)據(jù)抗干擾、采集和存儲(chǔ)控制，滿足采用VXI總線系統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備的測(cè)試工作需要，大大降低了電路的規(guī)模和元器件的種類，提高可靠性、降低了成本。

圖1是本實(shí)用新型的基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中的數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊的原理框圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中存儲(chǔ)邏輯狀態(tài)框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型的基于VXI中線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換隔離模塊、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊和VXI總線接口模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換隔離模塊為一光耦隔離器，數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊包括FPGAl和2片SRAM，其中FPGAl采用Xilinx公司的spartan3系列的XC3S400，其內(nèi)部有40萬(wàn)邏輯門(mén)、DCM和BlockRam資源，SRAM容量為256K*16bit，如圖2所示，F(xiàn)PGAl中包括有11路并行的濾波單元和采集單元，存儲(chǔ)單元利用乒乓存儲(chǔ)原理，在FIFO非空時(shí)和VXI未取數(shù)據(jù)的前提下，把FIFO中的數(shù)據(jù)提取出來(lái)，存儲(chǔ)到相應(yīng)的緩沖區(qū)中，RAM_control單元為VXI讀優(yōu)先為仲裁邏輯，同時(shí)地址計(jì)數(shù)判斷程序?yàn)镽AM存儲(chǔ)提供相應(yīng)的地址，并發(fā)出上半?yún)^(qū)滿標(biāo)志、下半?yún)^(qū)滿標(biāo)志等標(biāo)志信息供上位機(jī)程序判讀存儲(chǔ)區(qū)是否寫(xiě)滿。其邏輯狀態(tài)如圖3所示，包括狀態(tài)1:上半?yún)^(qū)寫(xiě)入數(shù)據(jù)；狀態(tài)2:下半?yún)^(qū)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，上半?yún)^(qū)讀取數(shù)據(jù)；狀態(tài)3:上半?yún)^(qū)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，下半?yún)^(qū)讀取數(shù)據(jù)。VXI總線接口模塊以FPGA為硬件基礎(chǔ)，采用VHDL語(yǔ)言編程，根據(jù)VXI總線規(guī)范解析數(shù)據(jù)、地址和控制信號(hào)，VXI總線接口模塊包括VXI總線地址譯碼單元和VXI總線所需的寄存器，VXI總線地址譯碼單元能夠譯碼所有31位VXI總線地址(Af A31)，可用于16位地址(A16 )接口，也可以用于24位地址(A24)設(shè)備的接口，VXI總線所需的寄存器包括配置寄存器、STATUS/ID寄存器、儀器類型寄存器、偏移寄存器、STATUS/COM寄存器和ID寄存器，總線VXI接口模塊還可以通過(guò)外部撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置邏輯地址和中斷。
權(quán)利要求1.一種基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:該采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換隔離模塊、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊和VXI總線接口模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換隔離模塊為光耦隔離器，數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊包括I片F(xiàn)PGA和2片SRAM，VXI總線接口模塊包括FPGA和VXI總線，光耦隔離器的輸出端與數(shù)據(jù)采集模塊中的FPGA相連，數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊中的FPGA與VXI總線接口模塊中的FPGA相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊包括采集單元、存儲(chǔ)單元和并行濾波單元，濾波單元的輸出端與采集單元的輸入端相連，采集單元的輸出端與存儲(chǔ)單元的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的存儲(chǔ)單元包括FIFO和RAM，F(xiàn)IFO與采集單元的輸出端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的VXI總線接口模塊中的FPGA內(nèi)部集成有配置寄存器、STATUS/ID寄存器、儀器類型寄存器、偏移寄存器、STATUS/COM寄存器和ID寄存器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的VXI總線接口模塊中的FPGA中還包括VXI總線地址譯碼單元，用于對(duì)VXI總線地址進(jìn)行譯碼。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于VXI總線的并行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，屬于嵌入式與虛擬儀器技術(shù)領(lǐng)域。該采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換隔離模塊、數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊和VXI總線接口模塊，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換隔離模塊為光耦隔離器，數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊包括1片F(xiàn)PGA和2片SRAM，VXI總線接口模塊包括FPGA和VXI總線，光耦隔離器的輸出端與數(shù)據(jù)采集模塊中的FPGA相連，數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)模塊中的FPGA與VXI總線接口模塊中的FPGA相連。本實(shí)用新型通過(guò)采用FPGA代替分離元器件完成并行數(shù)據(jù)抗干擾、采集和存儲(chǔ)控制，滿足采用VXI總線系統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備的測(cè)試工作需要，大大降低了電路的規(guī)模和元器件的種類，提高可靠性、降低了成本。
文檔編號(hào)G06F13/38GK202939602SQ201220636358
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者張鵬, 苗晉玲, 歐陽(yáng)曉峰, 張婷婷, 李艷, 劉亞賓, 齊同斌 申請(qǐng)人:凱邁(洛陽(yáng))測(cè)控有限公司