基于PCI总线的脉冲发生及脉宽测量板卡制造技术

发明专利技术提供一种基于PCI总线的脉冲发生及脉宽测量板卡，其包括供电单元、PCI接口单元、脉冲发生单元、脉宽测量单元和电平转换单元，所述供电单元主要由线性电源模块及其外围电路构成，为其它电路单元提供电能，所述PCI接口单元用于实现与PCI总线的通讯；所述脉冲发生单元用于产生脉冲信号；所述脉宽测量单元用于测试脉冲宽度；所述电平转换单元实现与外部负载的电平匹配。本发明专利技术可产生宽度可调的PWM控制信号，实现对伺服电机的控制，并能应用于测量系统，对脉冲宽度进行捕获。

Pulse generation and pulse width measurement card based on PCI bus

The invention provides a pulse width measurement and card based on PCI bus, which comprises a power supply unit, PCI interface unit, a pulse generating unit, pulse width measuring unit and a level conversion unit, the power supply unit is mainly composed of a linear power supply module and its peripheral circuits, it can provide power to the circuit unit, the PCI interface unit for the realization of PCI bus and communication; the pulse generating unit for generating a pulse signal; the pulse width measurement unit for testing pulse width; the level conversion unit implementation level and external load matching. The invention can generate PWM control signals with adjustable width, realize the control of the servo motor, and can be applied to the measuring system to capture the pulse width.

【技术实现步骤摘要】
基于PCI总线的脉冲发生及脉宽测量板卡
本专利技术属于检测技术及自动化装置领域，适用于伺服电机的PWM控制及其他脉冲测量系统。
技术介绍
脉冲发生及脉宽测量板卡是伺服电机PWM控制的重要装置，可通过调节PWM宽度实现对伺服电机的转速控制。现有的脉冲发生板卡无法实现脉冲宽度的自动调整，每次调整，均需要通过上位机进行配置，降低了脉冲之间的连续性，占用了上位机的资源，并且价格昂贵。现有的脉冲测量板卡均以高电平为测量对象，应用场合受到限制。因此，实现发生脉冲宽度的自动调整、测试脉冲信号的低电平宽度成为本专利技术要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：针对市场上脉冲发生及脉宽测量板卡的缺陷，设计出一种可自动调整脉冲宽度、可测量脉冲信号低电平宽度的板卡本专利技术的基于PCI总线的脉冲发生及脉宽测量板卡包括供电单元、PCI接口单元、脉冲发生单元、脉宽测量单元和电平转换单元，所述供电单元主要由线性电源模块及其外围电路构成，为其它电路单元提供电能，所述PCI接口单元用于实现与PCI总线的通讯；所述脉冲发生单元用于产生脉冲信号；所述脉宽测量单元用于测试脉冲宽度；所述电平转换单元实现与外部负载的电平匹配。优选发生脉冲宽度可手动调整，也可以自动调整，手动调整时，脉冲宽度由上位机输入，自动调整时，脉冲宽度由初始值按照设定的步进值递增或递减。优选脉冲发送方式可设置为按规定数目发送或者周期性发送，设置为按照规定数目发送时，当脉冲个数达到设定值时，板卡停止脉冲发送；设置为周期性发送时，板卡按规定频率不间断发送脉冲信号。优选脉宽测量方式可设置为测量高电平宽度和测量低电平宽度。优选所述PCI接口单元采用专用桥接芯片PCI9054实现。优选所述脉冲发生单元和脉宽测量单元应用FPGA实现。优选所述电平转换单元采用达林顿管，通过上拉电阻能够实现对负载的电平匹配。本专利技术与现有技术相比的优点在于：(1)本专利技术可实现脉冲宽度的自动调整，实现了脉冲频率的稳定性，降低了上位机的工作强度。(2)本专利技术实现了对脉冲信号低电平宽度的测量。附图说明图1为本专利技术的布局图示。具体实施方式如图1所示，本专利技术由供电单元1、PCI接口单元2、脉冲发生单元3、脉宽测量单元4、电平转换单元5构成。所述供电单元1是本专利技术的电源系统，由LM1117-2.5和LM1117-1.2及其外围电路(主要是去耦电容)构成。该单元将PCI总线提供的+3.3V电平转换为+2.5V电平和+1.2V电平，作为FPGA的内核电压。所述PCI接口单元2由专用桥接芯片PCI9054及其外围电路构成，见图2。专用桥接芯片PCI9054实现了PCI总线的电气规范和PCI协议，稳定性较强，体积较小，很适合对板卡面积要求较高的场合。所述脉冲发生单元3和脉宽测量单元4，由FPGA(型号为EP3C40F484C8N)及其外围电路构成。外围电路主要包括：晶振电路、外部ROM、复位电路、AS下载接口和JTAG下载接口。FPGA与专用桥接芯片PCI9054相连，通过上位机的操作，将脉冲宽度调整方式、脉冲发生方式、脉宽测量方式等信息进行存储，并执行相关操作。脉冲宽度调节方式分为手动调节和自动调节。手动调节时，通过上位机的操作界面，写入脉宽值和发送周期。板卡按照设定的脉宽和周期下发脉冲信号。若要改变脉宽值，则需在上位机测试界面手动改变脉冲宽度，并对板卡重新进行配置。自动调节时，可一次性配置脉冲宽度的初始值和每次脉冲宽度的改变量，并规定每种宽度的脉冲的下发数目，板卡便自动改变脉宽值而不必再次进行配置。脉宽测量时，可根据需要选择高电平宽度测试和低电平宽度测试。在高电平宽度测试时，FPGA捕获上升沿时开始计数，捕捉到下降沿后停止计数，计数值即为脉冲宽度。在进行低电平测试时，FPGA捕获到下降沿时开始计数，捕获到上升沿时停止计数，计数值即为低电平宽度。所述电平转换单元5，通过数字电平转换芯片74FCT164245，将FPGA下发的3.3VLVCMOS电平转化为CMOS电平，实现与负载的电平匹配。总之，本专利技术通过上位机配置可实现脉宽手动调节和自动调节、按规定数发送脉冲和周期性发送脉冲、高电平宽度测量和低电平宽度测量。该板卡操作简单，可适用于伺服电机的PWM控制和脉宽测量等场合。本专利技术说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PCI总线的脉冲发生及脉宽测量板卡，其特征在于：包括供电单元、PCI接口单元、脉冲发生单元、脉宽测量单元和电平转换单元，所述供电单元主要由线性电源模块及其外围电路构成，为其它电路单元提供电能，所述PCI接口单元用于实现与PCI总线的通讯；所述脉冲发生单元用于产生脉冲信号；所述脉宽测量单元用于测试脉冲宽度；所述电平转换单元实现与外部负载的电平匹配。

【技术特征摘要】
1.一种基于PCI总线的脉冲发生及脉宽测量板卡，其特征在于：包括供电单元、PCI接口单元、脉冲发生单元、脉宽测量单元和电平转换单元，所述供电单元主要由线性电源模块及其外围电路构成，为其它电路单元提供电能，所述PCI接口单元用于实现与PCI总线的通讯；所述脉冲发生单元用于产生脉冲信号；所述脉宽测量单元用于测试脉冲宽度；所述电平转换单元实现与外部负载的电平匹配。2.根据权利要求1中所述的基于PCI总线的脉冲发生及脉宽测量板卡，其特征在于：发生脉冲宽度可手动调整，也可以自动调整，手动调整时，脉冲宽度由上位机输入，自动调整时，脉冲宽度由初始值按照设定的步进值递增或递减。3.根据权利要求1中所述的基于PCI总线的脉冲发生及脉宽测量板卡，其特征在于：脉冲发送方式可设置为按规定数目...

【专利技术属性】
技术研发人员：高华东，扈亦越，梁晨，于德洋，吴久峰，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11