专利名称：基于Nios软核处理器的温度测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动化与信息技术，特别是一种基于Nios软核处理器的温度测量装置。
背景技术：
汽车、轨道、工业生产等各个领域，需要实时测量温度值，用以提供当前温度情况。 目前在温度测量领域通常采用专门仪器，使用独立的CPU，独立的RAM和RS232等接口芯片完成连续温度数据的采集功能。这样就造成资源浪费和成本增加，不利于系统集成，降低系统可靠性。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种基于Nios软核处理器的温度测量装置。本实用新型可节约资源和降低成本，还能大大提高系统集成度和可靠性。本实用新型的技术方案基于Nios软核处理器的温度测量装置，包括一 FPGA芯片和温度数据采集卡，其特征在于所述的FPGA芯片包括一个双口 RAM、一个Nios软核CPU和一个双向数据通信接口电路，双口 RAM的一端与主控CPU连接，另一端与Nios软核CPU连接，Nios软核CPU与双向数据通信接口电路连接，双向数据通信接口电路与温度数据采集卡的串行数据总线连接。FPGA硬件电路是选用Altera公司的Cyclone系列芯片，虽然只有一个芯片，但其中却集成了很多电路用以完成温度数据的采集功能，并且芯片硬件是可重配置的。Altera公司的Nios软核嵌入式CPU是一种可特许的通用RISC处理器，也就是说， Altera公司以IP核的方式将它提供给设计者。本实用新型是由Nios软核CPU完成。其软件实现的步骤如下①主程序初始化温度数据采集卡；②发送搜索温度数据采集卡序列号命令；③读温度数据采集卡序列号；④如果存在一个温度数据采集卡，则再初始化温度数据采集卡，启动所有温度数据采集卡做温度A/D转换；⑤等待1秒；⑥发送数据卡序列号；⑦发送读温度数据命令；⑧读取温度数据。与现有技术相比，本实用新型是嵌入式技术与数据采集技术结合的产物。它是利用系统中的FPGA芯片，构造双向数据通信接口，并使用嵌入式的Nios软核CPU，对由双向数据通信接口传来的温度数据进行采集，这样可省去原来独立的RAM模块，CPU模块和 RS232接口电路模块，不仅节约资源和降低成本，还大大提高了系统的集成度和可靠性；还
3有Nios软核CPU是可以重配置的，可根据实际的需要重新定制处理器的指令，提高系统的灵活性。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是温度数据采集程序。附图中的标记为=I-FPGA芯片，2-双口 RAM，3_Nios软核CPU，4_双向数据通信接口电路，5-串行数据总线。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。实施例。基于Nios软核处理器的温度测量装置，包括一 FPGA芯片1和温度数据采集卡，其特征在于所述的FPGA芯片1包括一个双口 RAM2、一个Nios软核CPU3和一个双向数据通信接口电路4 (即RS232接口电路)，双口 RAM2的一端与主控CPU连接，另一端与Nios软核CPU3连接，Nios软核CPU3与双向数据通信接口电路4连接，双向数据通信接口电路4与温度数据采集卡的串行数据总线5连接。温度数据采集卡测量模拟温度信号， A/D转换后再处理成串行格式进行发送。图2是由Nios软核CPU执行的温度数据采集控制软件程序。步骤21初始化温度数据采集卡；步骤22发送温度数据采集卡序列号命令，温度数据采集卡就会发送它自身的序列号；接着步骤23读取温度数据采集卡序列号；步骤M判断是否存在温度数据采集卡， 如果存在就可以做下面的数据采集。步骤25再初始化温度数据采集卡；步骤沈启动温度数据采集卡的温度采集工作， 并将模拟温度信号进行A/D转换；步骤27是等待温度数据采集卡的采集时间；接着步骤观发送再前期已经获取的温度数据采集卡的序列号，那么相应的温度数据采集卡就会把温度数据采用数字式方式发送到串行数据总线上；步骤四通过双向数据通信接口电路将温度数据读取到Nios软核CPU中。
权利要求1.基于Nios软核处理器的温度测量装置，包括一 FPGA芯片(1)和温度数据采集卡， 其特征在于所述的FPGA芯片(1)包括一个双口 RAMQ)、一个Nios软核CPUC3)和一个双向数据通信接口电路G)，双口 RAM⑵的一端与主控CPU连接，另一端与Nios软核CPU (3) 连接，Nios软核CPUC3)与双向数据通信接口电路(4)连接，双向数据通信接口电路(4)与温度数据采集卡的串行数据总线( 连接。
专利摘要本实用新型公开了一种基于Nios软核处理器的温度测量装置，包括一FPGA芯片(1)和温度数据采集卡，其特征在于所述的FPGA芯片(1)包括一个双口RAM(2)、一个Nios软核CPU(3)和一个双向数据通信接口电路(4)，双口RAM(2)的一端与主控CPU连接，另一端与Nios软核CPU(3)连接，Nios软核CPU(3)与双向数据通信接口电路(4)连接，双向数据通信接口电路(4)与温度数据采集卡的串行数据总线(5)连接。本实用新型可节约资源和降低成本，还能大大提高系统集成度和可靠性。
文档编号G01K7/00GK201974245SQ201120010150
公开日2011年9月14日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者谢晓文 申请人:温州大学