用于导弹自动测试的差分测试信号监测模块及监测方法_3

文档序号:9596325阅读:来源:国知局
片 为84脚FBGA封装,工作温度范围为-40~+95 °C,能够满足实际使用需求。
[0061] A/D采集单元主要实现的功能是实现16个通道同步并行的对电压信号进行连续 的米集。
[0062]
【具体实施方式】三:参照图2具体说明本实施方式,本实施方式是对【具体实施方式】 一或【具体实施方式】二所述的用于导弹自动测试的差分测试信号监测模块作进一步说明,本 实施方式中,电压调理电路1包括信号调理和滤波电路1-1和量程选择电路1-2 ;
[0063] 量程选择电路1-2,用于根据开关控制信号对采集的被测设备与测试系统间的被 监测路径上的16路电压差分输入信号进行选择;
[0064] 信号调理和滤波电路1-1,用于接收选择后的16路电压差分输入信号,对选择后 的16路电压差分输入信号进行滤波,将滤波后的16路电压模拟信号发送。
[0065] 本实施方式中,按照技术指标设计的16通道隔离A/D电路原理框图如图3、4和5 所示。
[0066] 输入模拟信号首先经过量程选择电路,对信号通道进行衰减/放大,然后经过信 号调理和滤波电路,满足数模转换器ADC电路的输入要求后,由数模转换器ADC电路实现对 模拟信号的采样,采样后的信号经过磁电隔离后输入到FPGA中,由FPGA完成对数据的重组 之后,将数据存储到两个DDR存储器中。一次采集将采样1K个采样点,采集完1K个采样点 后,将所有采样数据做均值,得到最终采样数据,此采样数据为最后存储到CF卡中的数据, 待采集结束后,由网络将采集的数据传送至测试计算机。
[0067] AD采集单元的设计及存储单元的设计均由FPGA器件实现。由于本模块中每个通 道都采用单独的DC-DC模块供电,且数模转换器ADC电路的控制信号,数据信号以及量程选 择电路的控制信号都与控制FPGA进行了隔离,所以各个通道间是电气隔离的,从而保证了 输入信号的隔离。
【具体实施方式】 [0068] 四:参照图2具体说明本实施方式,本实施方式是对 三所述的用于导弹自动测试的差分测试信号监测模块作进一步说明,本实施方式中,A/D采 集单元2包括磁电隔离器2-1、串并转换器2-2和模数转换器ADC电路2-3 ;
[0069] 模数转换器ADC电路2-3,用于接收16路电压模拟信号,用于接收磁电隔离后的串 行时钟信号和片选信号,用于根据磁电隔离后的串行时钟信号和片选信号把16路电压模 拟信号转换为16路电压数字信号,用于发送16路电压数字信号;
[0070] 串并转换器2-2,用于接收磁电隔离后的控制信号,用于把接收磁电隔离后的控制 信号转换为开关控制信号,用于发送开关控制信号;
[0071] 磁电隔离器2-1,用于接收串行时钟信号、片选信号、控制信号和16路电压数字信 号,并对串行时钟信号、片选信号、控制信号和16路电压数字信号进行磁电隔离,用于输出 磁电隔离后的时钟信号、片选信号、控制信号和16路电压数字信号。
[0072] 本实施方式中,如图2所示,量程选择电路由衰减电路和程控仪器放大器AD8253 组成。由R11、R9和R12组成衰减电路,根据电路中所示的阻值,整个输入阻抗为1200ΚΩ, 大于1ΜΩ的输入阻抗要求,且分压比例为固定的2/3。输入信号的范围为-15V~+15V,分 压后仪器放大器AD8253的输入范围为-10V~+10V,满足其输入范围的要求。仪器放大器 AD8253的放大倍数可通过A0和A1程控,用户可以根据输入信号的范围,自由的选择IX、 10 X、100 X和1000 X的放大倍数。
[0073] 本实施方式中,如图4所示,信号调理和滤波电路的核心是高精度高速运算放大 器AD8021,本设计中该运算放大器采用反相放大接法。IA0UT1为图3中仪器放大器AD8253 的输出,VREF为后面将要用到的ADC输出的2. 5V参考电压,INPUT1为AD8021的输出,最终 输入到ADC中。按照图3中的电路可以计算出:
[0074] ?ΝΡυ?\ = \.25\--!Α(ΗΠ'\ 8
[0075] IA0UT1的范围为-10V~+10V,所以INPUT1的范围为0~2. 5V,满足了 ADC的输 入范围要求。由R14和C8构成的RC低通滤波器对AD8253的输出进行低通滤波,其临界频 率设计为50kHz。
【具体实施方式】 [0076] 五:参照图1具体说明本实施方式,本实施方式是对 一、二或四所述的用于导弹自动测试的差分测试信号监测模块作进一步说明,它还包括以 太网PHY芯片6,以太网PHY芯片4用于实现FPGA3与上位机间的网络通信。
【具体实施方式】 [0077] 六:参照图6具体说明本实施方式,本实施方式所述的用于导弹自 动测试的差分测试信号监测方法,它包括以下步骤:
[0078] 用于采集被测设备与测试系统间的被监测路径上的16路电压差分输入信号,将 采集的16路电压差分输入信号进行滤波,并输出16路电压模拟信号的步骤;
[0079] 用于对16路电压模拟信号进行连续的采集,并对采集的16路电压模拟信号进行 模/数转换,输出16路电压数字信号的步骤;
[0080] 用于接收16路电压数字信号进行数据重组,用于发送重组后的电压信号,用于发 送同步存储控制信号和掉电存储控制信号,还用于与上位机进行通信的步骤;
[0081] 用于根据接收的同步存储控制信号,在上电的情况下接收并存储重组后的电压信 号的步骤;
[0082] 用于根据接收的掉电存储控制信号,在掉电的情况下接收并存储重组后的电压信 号的步骤。
[0083]
【具体实施方式】七:本实施方式是对【具体实施方式】六所述的用于导弹自动测试的差 分测试信号监测方法作进一步说明,所述用于接收16路电压数字信号进行数据重组,用于 发送重组后的电压信号,用于发送同步存储控制信号和掉电存储控制信号,还用于与上位 机进行通信的步骤包括:
[0084] 用于接收/发送16路电压数字信号的步骤;
[0085] 用于对接收的16路电压数字信号进行数据重组,用于发送重组后的电压信号,用 于发送同步动态控制信号、掉电控制信号和流量控制信号的步骤;
[0086] 用于根据流量控制信号,在全双工模式下进行流量控制,实现MAC帧的发送/接 收、MAC帧的封装/解包以及MAC帧的错误检测;还用于控制与上位机通信的步骤;
[0087] 用于接收重组后的电压信号,当接收到同步动态控制信号时,发送同步存储控制 信号以及重组后的电压信号的步骤;
[0088] 用于接收重组后的电压信号,当接收到掉电控制信号时,发送掉电存储控制信号 以及重组后的电压信号的步骤。
[0089]
【具体实施方式】八:根据【具体实施方式】六所述的用于导弹自动测试的差分测试信号 监测方法作进一步说明,所述用于采集被测设备与测试系统间的被监测路径上的16路电 压差分输入信号,将采集的16路电压差分输入信号进行滤波,并输出16路电压模拟信号的 步骤包括:
[0090] 用于根据开关控制信号对采集的被测设备与测试系统间的被监测路径上的16路 电压差分输入信号进行选择的步骤;
[0091] 用于接收选择后的16路电压差分输入信号,对选择后的16路电压差分输入信号 进行滤波,将滤波后的16路电压模拟信号发送的步骤。
【具体实施方式】 [0092] 九:根据六所述的用于导弹自动测试的差分测试信号 监测方法作进一步说明,所述用于对16路电压模拟信号进行连续的采集,并对采集的16路 电压模拟信号进行模/数转换,输出16路电压数字信号的步骤包括:
[0093] 用于接收16路电压模拟信号,用于接收磁电隔离后的串行时钟信号和片选信号, 用于根据磁电隔离后的串行时钟信号和片选信号把16路电压模拟信号转换为16路电压数 字信号,用于发送16路电压数字信号的步骤;
[0094] 用于接收磁电隔离后的控制信号,用于把接收磁电隔离后的控制信号转换为开关 控制信号,用于发送开关控制信号的步骤;
[0095] 用于接收串行时
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