亚虎国际

服务中心


  亚虎国际-PT老虎机官方合作伙伴

  地 址:北京市朝阳区朝阳剧场写字楼1188号

  电 话:010-82911999

      010-82900666

  服务热线:400-8866-999

  传 真:010-82911777


最新动态

亚虎国际娱乐手机版【学术论文】基于PC104的凹凸

文字:[大][中][小] 发布时间:2017-12-28  浏览次数:

  亚虎国际娱乐跟着现代科技的成长,航天系统、兵器配备等范畴对系统靠得住性要求日积月累[1-3]。为嵌入式节制系统的靠得住性,针对嵌入式节制系统的测试尤为主要。针对系统主要的节制信号的检测及阐发,间接关系到整个节制系统功能的准确性及平安性,同时正在系统研究及出产范畴阐扬着十分主要的感化,而且分歧嵌入式节制系统的输出信号的能力及形态分歧。因而,时序信号监测系统的小型化、智能化、通用化是亟待处理的主要课题。

  PC104是一种嵌入式计较机平台,取PC兼容,具有矫捷的可扩展性,其尺寸小、功能强的特点很是适合嵌入式系统的使用[4,5]。本文基于PC104架构搭建了小型化的时序信号监测系统,以运放AD620实现时序信号的处置及,以国产BQV300 FPGA完成数字信号数据的采集,通过ISA总线完成数据到从控设备的传输,利用国产SPARC V8处置器完成信号的解析处置。时序信号监测系统对外供给收集通信模块及异步串口通信模块。用户能够按照需要,实现数据取从机之间的通信,最终正在上位机软件对各项时序信号进行及时监测及处置。

  凹凸压时序信号监测系统能够进行定制化组合。次要由从控单位模块、凹凸压丈量模块、电源模块、测试电缆等构成。凹凸压时序丈量模块可随便增减,每个凹凸压丈量模块能够20信号丈量,以100为例,硬件构成框架如图1所示。

  丈量系统各个模块采用尺度PC104布局设想,通过ISA总线进行从控计较机及凹凸压时序采集模块的消息通信,其功能可实现对电压信号脉冲及恒流信号脉冲的丈量。

  从控计较机模块是整个时序监测系统的对内对外节制核心。其次要由CPU、SDRAM、ISA总线转换、Flash、以太网、扩展UART、PWM、总线个功能子模块构成。

  从控计较机模块是面向节制使用,采用国产化SPARC V8处置器而研制的一种兼容PC/104规范的嵌入式计较机模块。该模块采用国产SPARC-V8处置器BM3110,支撑VxWorks操做系统,对外供给交互支撑。设想采用PC104从从模式节制模式,对内取凹凸压信号采集模块进行及时的数据传输,对外供给多元的交互通信通道,供操做者获取采样数据消息,具体布局如图2所示。

  从控模块通过FPGA扩展接口输出,支撑PC104总线 MB Flash存储器,3RS232串行通信接口,2可冗余备份10 M/100 M自顺应以太网接口。支撑VxWorks操做系统,实现了TFFS文件系统。正在整个时序信号监测系统起着消息数据承先启后的感化,是整个系统的焦点模块。

  凹凸压信号采集模块是整个测试系统的功能机理实现模块,做为从设备实现20模仿信号采集丈量功能。本模块由继电器节制板卡丈量模式,通过运放调度电对信号进行放大和转换,光耦隔离电进行信号隔离,国产FPGA电实现时序信号处置、存储和传输。

  限于空间、体积的要求,设想实现两块板卡构成PC104凹凸压时序丈量模块,道理框图如图3所示。模块分为数字电板卡及模仿电板卡,两块板卡之间信号通过接插件毗连。模仿电板卡次要为模仿电,焦点器件包罗继电器、放大电、基准电、比力器,次要功能为实现信号切换和处置功能。数字电板卡次要为数字电,焦点器件为FPGA、光耦、电源模块,次要供给信号节制及取PC104从板通信接口功能。

  模仿电板卡正在硬件前次要划分为信号采集切换电、信号处置电及信号接口电。此中,信号采集切换电领受外部信号,能够按照数字电板卡发送的信号完成高/低压信号电的切换;信号调度电,包罗信号运放电、基准电、比力电,实现信号的过滤处置,转换成合适数字电要求的波形输出;信号接口电实现数字电板卡取模仿电板卡之间的信号通,获得数字电板卡电源模块发生的供电信号,领受数字电板卡传输过来的切换节制信号,发送采集到的波形信号。

  数字电板卡硬件前次要划分为电源模块电、FPGA相关电、隔离电、PC104总线接口电和信号接口电。电源模块领受外部电源信号,转换成板卡各个模块需要无效电源信号,完成模仿电板卡及数字电板卡上器件的供电;隔离电则完成模仿信号到数字信号的隔离工做,供FPGA处置;FPGA相关电,完成FPGA四周信号的输入、输出,FPGA则实现所有信号的处置解析;PC104总线总线从控板卡之间的交互,实现从控板卡对丈量板卡的节制及波形消息的采集;信号接口电功能同模仿电上的信号接口电,担任电源信号、节制信号、波形信号正在两个板卡之间的传输。

  信号系统分为下位机软件及上位机软件设想,通过数据传输和谈进行数据交互,完成整套系统功能输出。

  下位机采用VxWorks嵌入式操做系统做为开辟,因而设想思采用黑箱实现采集解析功能,通过对外通信接口向上位机发送最终数据,尽量削减上位机的工做。为了简化功能,采用模块化设想,其次要由自检功能模块、信号采集模块、数据存储模块、数据交互模块构成。如许不只简化了设想流程,同时加强软件的健壮性[6]。具体软件流程如图4所示。

  下位机软件上电启动后起首对整个系统进行自检测试。若自检失败,则发送自检错误帧到上位机进行报警;若自检一般,则进行系统功能设置装备摆设,起头数据采集;当采集到无效数据时备份到文件系统,同时发送数据到上位机。

  上位机为用户供给显示界面。按照通信接口获取下位机采集处置后的丈量数据帧消息,而且逐条解析,按照数据和谈提取环节消息,并及时显示到显示终端供用户阐发。同时,上位机能够及时报告请示时序系统形态消息,进行及时预警。具体流程图如图5所示。

  因为下位机从控计较机模块供给多种通信接口,因而上位机能够按照现实硬件选择。本设想采用收集接口,利用UDP和谈进行数据传输。为数据传输靠得住,正在UDP无效数据段添加靠得住性设想。具体帧格局为:帧头、帧类型、数据字段、校验、帧尾。下位机发送数据帧到上位机后,有上位机软件获取到一条UDP数据后,起首要查抄数据校验能否准确,当确定为一条无效帧后,按照帧类型判断当前帧数据内容格局,提取无效数据字段,进而做响应的处置。

  PC104的凹凸压时序信号监测系统产物成熟后,本文别离对分歧阈值参数的高压信号及低压信号进行脉宽测试,测试成果如表1、表2所示。

  该产物恒压信号丈量阈值范畴正在20 V~36 V,丈量精度正在1%;恒流信号丈量阈值正在10 mA~200 mA,丈量精度能够节制正在2%以内,满脚大大都节制系统使用信号要求。产物颠末必然量级的试验及压力测试,丈量的不变性和分歧性较高。

  本文提出一种基于PC104系统布局设想的凹凸压时序信号监测系统,其具有可扩展化、小型化、模块化等特点。其硬件资本丰硕,支撑多使命和VxWorks嵌入式及时操做系统,速度快、精度高、功能强大,能够无效运转采集信号处置算法,提高了系统的靠得住性。通过操纵FPGA、SOC等先辈电子元器件实现了较高的集成度,正在保时性和靠得住性的环境下,无效地削减了系统功耗,降低了成本。前往搜狐,查看更多