一种基于FPGA的机车计算机控制系统的制作方法

文档序号:12116724阅读:374来源:国知局

本发明涉及一种机房管理系统,具体涉及一种基于FPGA的机车计算机控制系统,属于计算机智能控制技术领域。



背景技术:

使用嵌入式计算机作为机车的核心控制器是今后发展的趋势,随着机车自身各项功能与性能的不断提升,机车控制系统变得越来越复杂,通过对嵌入式产品的调研发现,直接在复杂的嵌入式计算机上进行软件开发通常存在以下问题:软件可移植性差,当控制器硬件改变后,原有硬件基础上设计的软件代码不能在新硬件平台上运行,造成前期工作的大量浪费;嵌入式计算机外设资源丰富,各种外设资源需要复杂的协议才能正常工作,相关软件编写时工作相当艰巨;计算机控制器需要完成的功能很多,而且对实时性有要求,多任务与实时性存在制约性,需要协调好多任务和实时性这对矛盾。因此,为了解决以上问题,提出一种基于FPGA的机车计算机控制系统。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题,本发明提出了一种基于FPGA的机车计算机控制系统,使用FPGA数据交换系统主板作为协处理器连接各功能子板和计算机,可分担计算机的部分工作,从而保证系统的实时性。

(二)技术方案

本发明的基于FPGA的机车计算机控制系统,包括计算机,及与计算机通过ISA总线电连接的数据交换系统,及与数据交换系统通过多路SPI电连接的I/O子模块,及与I/O子模块电连接的子板。

进一步地,所述计算机为机车用嵌入式计算机。

进一步地,所述数据交换系统为基于FPGA数据交换系统主板。

进一步地,所述计算机的另一端电连接有串口模块、CAN模块及以太网模块。

(三)有益效果

与现有技术相比,本发明的基于FPGA的机车计算机控制系统,计算机负责收集由串口模块、CAN模块、以太网模块、数据交换系统收集的数据,并对采集到的数据进行分析和处理;计算机分析收到的数据后作出判断,是否对某些执行部件或外设进行必要的控制,当有控制需求时,计算机将会发送相应的控制命令、数据到各个子板;计算机作为整个系统的核心部分,不仅需要处理大量I/O子模块的数据,而且必须保证系统具备良好的实时性;使用FPGA数据交换系统主板作为协处理器连接各功能子板和计算机,可分担计算机的部分工作,从而保证系统的实时性。

附图说明

图1是本发明的整体系统结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种基于FPGA的机车计算机控制系统,包括计算机,及与计算机通过ISA总线1电连接的数据交换系统,及与数据交换系统通过多路SPI2电连接的I/O子模块,及与I/O子模块电连接的子板。

所述计算机为机车用嵌入式计算机。

所述数据交换系统为基于FPGA数据交换系统主板。

所述计算机的另一端电连接有串口模块、CAN模块及以太网模块。

本发明的基于FPGA的机车计算机控制系统的工作原理:计算机负责收集由串口模块、CAN模块、以太网模块、数据交换系统收集的数据,并对采集到的数据进行分析和处理;计算机分析收到的数据后作出判断,是否对某些执行部件或外设进行必要的控制,当有控制需求时,计算机将会发送相应的控制命令、数据到各个子板;计算机作为整个系统的核心部分,不仅需要处理大量I/O子模块的数据,而且必须保证系统具备良好的实时性;使用FPGA数据交换系统主板作为协处理器连接各功能子板和计算机,可分担计算机的部分工作,从而保证系统的实时性。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容,已经全部记载在权利要求书中。

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