基于Acex1K系列芯片和PCI总线实现测控系统的设计

基于Acex1K系列芯片和PCI总线实现测控系统的设计

1 PCI局部总线

2 FPGA技术

3 遥测解调及遥控注入测试卡的设计

3.1 测试卡的测试接口信号要求

测试卡要根据测试的需要提供测试接口信号。这些测试接口信号共包括五类:

(1)遥测解调信号:测试卡集成了两路遥测解调器的功能。其中每一路遥测解调器都能够输出帧同步信号、路同步信号和数据时钟信号。被测系统根据解调器卡输出的上述三个信号,按照一定的时序关系输出串行的遥测数据。

(2)遥控数据注入:测试卡集成了两路遥控数据注入单元。其中每一路遥控数据注入单元都能够提供数据有效信号、时钟信号和数据信号。

(5)时钟输出:测试卡提供1路40kHz的时钟输出信号。

3.2 测试卡硬件系统的实现

测试接口信号逻辑电路围绕FPGA芯片ACEK1K30QC208进行设计。该芯片能够完成测试卡需要的五类测试信号的逻辑设计,还能实现可供使用人员配置的测试卡软件接口,以及和PCI总线接口进行信号传输的逻辑。ACEK1K30QC208芯片是Sram型的FPGA芯片,还需要专门的逻辑存储电路来保存上述逻辑信息。逻辑存储电路使用静态存储器芯片EPC1PC8芯片,系统上电时,FPGA从存储器中自动加载逻辑。

测试信号输入输出电路完成测试卡与被测设备的信息交换。对于测试卡提供的五类测试信息,遥控指令和触电信号需要模拟器件和电子开关进行转换,而其它信号则可以通过连接器直接输入输出。

工作状态显示电路提供测试卡的工作状态,如测试卡是否加电成功、是否逻辑下载成功、是否在进行遥控指令注入、是否在进行遥测数据接收等。工作状态显示电路的逻辑也来自于测试接口信号逻辑电路。

3.3 PCI局部总线和测试卡本地总线的连接

由于9052是专门的PCI协议芯片,所以它的PCI端可以直接通过插卡上的引线和PCI插槽连接。二者连接时不用做任何变换,将二者的复用数据线和地址线直接连通,将9052的PCI端的控制线与PCI插槽上的作为从设备的控制线直接连通即可。

9052芯片本地端接口和FPGA芯片的连接也就是PCI总线接口和测试卡本地总线的连接,是本接口卡设计的一个关键。在FPGA芯片的逻辑设计中,根据测试卡对主机系统资源的需求,提供了一个测试卡本地总线接口。本地总线接口包括4K字节的存储器和16字节的寄存器,所以将要使用9052芯片的两个地址空间分别设置为4K字节和16字节,将存储器和寄存器空间分开。在地址线和数据线的设计上,采用地址线和数据线非复用模式,本地的地址线和数据线分别与9052本地端的地址线和数据线连接。在控制线的设计上,根据二者的读写时序,将9052芯片设置为直接读写的方式,用9052芯片的读信号和写信号直接驱动本地总线的读写信号。另外还要使用9052芯片提供的一个片选信号,来选择不同的16个字节的寄存器地址空间。9052本地端和BU-61580要采用同一个时钟信号,以保证二者读写时序的同步。

3.4 测试卡软件接口的设计

测试用户需要对测试卡进行软件设置,来实现遥控注入数据、遥测和遥控帧长、遥控数据发送等。这些软件接口是通过FPGA芯片进行逻辑设计来提供的。测试卡加电后,这些软件接口就存在于测试卡上,通过软件编程可以控制软件接口,来实现测试卡的测试工作。测试卡实现的软件接口如表2所示。

4 测试卡与其配套软件的数据流和控制流

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。