一种基于PowerPC和FPGA的箭载测试系统的制作方法

一种基于powerpc和fpga的箭载测试系统
技术领域
1.本发明涉及箭载测试领域，尤其是一种基于powerpc和fpga的箭载测试系统。


背景技术：

2.箭载测试系统作为箭机出厂前和装箭前的核心测试设备，主要用于箭机的功能和精度测试。目前常规的箭载测试系统主要由外购的工控机、接口板卡和串口板卡等搭建而成，存在体积大、操作繁琐等缺陷。


技术实现要素：

3.本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种基于powerpc和fpga的箭载测试系统，本发明的技术方案如下：
4.一种基于powerpc和fpga的箭载测试系统，该箭载测试系统包括若干个相连的测试板卡，每个测试板卡分别包括通过local bus总线相连的powerpc处理器和fpga芯片，powerpc处理器连接ddr3、flash rom及配置调试接口电路，fpga芯片连接1553b总线电路、can总线电路、io扩展电路和板间通信电路；任意两个测试板卡之间通过板间通信电路相连，每个测试板卡通过配置调试接口电路向外提供配置调试接口、通过1553b总线电路向外提供1553b总线接口、通过can总线电路向外提供can总线接口、通过io扩展电路向外提供gpio口。
5.其进一步的技术方案为，板间通信电路包括mlvds转换电路和gtp转换电路中的至少一种。
6.其进一步的技术方案为，每个测试板卡中的fpga芯片还连接串口转换电路，串口转换电路用于对外提供通信串口，串口转换电路包括rs422转换电路和/或rs485转换电路。
7.其进一步的技术方案为，配置调试接口电路包括以太网调试接口电路和/或串口调试接口电路。
8.其进一步的技术方案为，每个测试板卡还包括两个温度采集电路，一个温度采集电路感应powerpc处理器的温度并连接powerpc处理器，另一个温度采集电路感应fpga芯片的温度并连接fpga芯片。
9.其进一步的技术方案为，每个测试板卡还包括电压采集电路，电压采集电路连接测试板卡的预定电压监测点并连接fpga芯片。
10.其进一步的技术方案为，每个测试板卡中还包括时钟电路，时钟电路给测试板卡中的各个部件提供对应的时钟信号，且powerpc处理器和fpga芯片的主时钟频率均为100mhz。
11.本发明的有益技术效果是：
12.本技术公开了一种基于powerpc和fpga的箭载测试系统，采用powerpc和fpga结合的处理架构，支持高性能信息处理，完成上位机各种运算要求，系统自带包括1553b总线、can总线协议，可以通过高速总线进行箭地通讯，从而可以按通讯协议接收和响应地面指令
完成箭载测试。
13.该系统利用fpga的灵活性作为协处理器帮助powerpc处理相关模块的应用，powerpc处理器具有可伸缩性好，灵活方便的特点，具备强大的数据交互及处理能力，通过和fpga的连接可与其他对应功能模块进行数据处理及反馈，fpga具有编程灵活、集成度高、制造成本低等特点，与powerpc处理器连接能够提高整个系统集成度，两者通过localbus总线通信，数据可靠性能够得到保障。该系统具有很强的可移植性，便于版本迭代，灵活方便，而且powerpc相较而言arm等处理器架构的稳定性和可靠性更高，且可移植性强，产品的寿命周期长，在一定程度上降低了生产的成本和功耗，可以很好的满足箭载测试的需要。板间通信电路采用了mlvds和gtp等高速协议，实现了速度方面的优化。
附图说明
14.图1是本技术的箭载测试系统中多个测试板卡通过板间通信电路相连的示意图。
15.图2是本技术中每个测试板卡的电路结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
17.本技术公开了一种基于powerpc和fpga的箭载测试系统，请参考图1，该箭载测试系统包括若干个相连的测试板卡，图1以包括三个测试板卡为例，实际这多个测试板卡可以插接在同一个测试底板上，并通过相应的接口连接到测试底板上相应的接口，进而连接到外部设备，本技术对此不再赘述。请参考图2，每个测试板卡分别包括通过local bus总线相连的powerpc处理器和fpga芯片，比如采用16位的local bus总线进行数据通信，powerpc处理器可以负责信号处理，而fpga芯片可以作为 powerpc 的协处理器实现接口扩展和数据预处理。利用fpga芯片的灵活性作为协处理器帮助powerpc处理器来处理相关模块的应用，两者通过localbus总线通信，使得数据可靠性能够得到保障。
18.powerpc处理器连接ddr3、flash rom及配置调试接口电路。每个测试板卡通过配置调试接口电路向外提供配置调试接口。可选的，配置调试接口电路包括以太网调试接口电路和/或串口调试接口电路，比如图2中，通过以太网调试接口电路向外提供phy接口，通过串口调试接口电路向外提供rs232接口。powerpc处理器可以通过配置调试接口连接上位机，从而获取上位机的指令并进行相应操作，灵活方便。具体应用时，powerpc处理器可以使用常用的linux系统和vxworks系统。
19.fpga芯片连接1553b总线电路、can总线电路、io扩展电路和板间通信电路。测试板卡通过1553b总线电路向外提供1553b总线接口、通过can总线电路向外提供can总线接口、通过io扩展电路向外提供gpio口。在本技术中，io扩展电路至少连接触点按键，实际场景中可以用于控制系统复位和起飞等功能，
20.任意两个测试板卡之间通过板间通信电路相连。测试板卡中，板间通信电路包括mlvds转换电路和gtp转换电路中的至少一种，实现了速度方面的优化。
21.可选的，每个测试板卡中的fpga芯片还连接串口转换电路，串口转换电路用于对外提供通信串口，串口转换电路包括rs422转换电路和/或rs485转换电路。
22.每个测试板卡还包括两个温度采集电路，一个温度采集电路感应powerpc处理器
的温度并连接powerpc处理器，另一个温度采集电路感应fpga芯片的温度并连接fpga芯片。可选的，每个测试板卡还包括电压采集电路，电压采集电路连接测试板卡的预定电压监测点并连接fpga芯片。电压采集电路和温度采集电路的设置实现了对该箭载测试系统中各项电压指标及核心模块温度的实时监测，有利于提高系统的运行可靠性和安全性。
23.每个测试板卡中还包括时钟电路，时钟电路给测试板卡中的各个部件提供对应的时钟信号，且在本技术中，powerpc处理器和fpga芯片的主时钟频率均为100mhz。除此之外，时钟电路还利用16mhz晶振给1553b总线电路提供时钟信号、利用125mhz晶振给fpga芯片的gtx接口提供时钟信号、录用25mhz晶振给以太网调试接口电路提供时钟信号、利用100mhz晶振给ddr3提供时钟信号。除此之外，每个测试板卡还包括必须的电源电路、用于给各部分供电。图2中未详细示出时钟电路和电源电路与其他各个部件之间的连接关系。
24.本技术中的每个测试板卡的外观尺寸为170.5mm
×
100mm
×
24.63mm，其对外接口方式为 vpx 标准 3u 连接器，具有安装紧固，夹持重量较高等特点，可有效提高抗振性和散热性能。
25.以上所述的仅是本技术的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。