一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡及控制方法，涉及航天测发控技术领域，该多功能CPCI板卡包括FPGA处理模块、CPCI总线模块、CAN总线模块、AD转换模块和FLASH模块，FPGA处理模块用于通过桥芯片完成PCI总线的控制、Local总线的控制、CAN总线通讯控制、模拟量采集控制和状态机控制；CPCI总线模块用于通过桥芯片进行PCI总线和Local总线之间的数据传递；CAN总线模块用于通过多路CAN控制器实现FPGA处理模块和外部设备间的数据收发。本发明专利技术能够有效满足航天测发控系统应用需求。需求。需求。

A multifunctional CPCI board and its control method applied to the test, launch and control system

【技术实现步骤摘要】
一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡及控制方法


[0001]本专利技术涉及航天测发控
，具体涉及一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡及控制方法。

技术介绍

[0002]当前，在航天测发控系统技术应用中，通常采用板卡或设备来分别实现CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线通讯、模拟量采集、设备累计工作时间统计功能。
[0003]但现有的方式存在以下不足：一是功能单一，不具备通用性；而是体积功耗大，应用受限。因此，当前迫切需要一种具备多功能的基于CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect，紧凑型外设部件互连标准)总线技术的板卡，以满足航天测发控系统应用需求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡及控制方法，能够有效满足航天测发控系统应用需求。
[0005]为达到以上目的，本专利技术提供的一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡，包括：
[0006]FPGA处理模块，其用于通过桥芯片完成PCI总线的控制、Local总线的控制、CAN总线通讯控制、模拟量采集控制和状态机控制；
[0007]CPCI总线模块，其用于通过桥芯片进行PCI总线和Local总线之间的数据传递；
[0008]CAN总线模块，其用于通过多路CAN控制器实现FPGA处理模块和外部设备间的数据收发；
[0009]AD转换模块，其用于将多路电压量信号经继电器开关依序选通一路后送至隔离电路；
[0010]FLASH模块，其用于当多功能CPCI板卡开机时读取上次断电时的已累计工作时间，并对读取的时间进行存储；
[0011]其中，所述Local总线用于连接FPGA处理模块和CPCI总线模块，所述Local总线用于连接CPCI总线模块和计算机主板。
[0012]在上述技术方案的基础上，
[0013]所述FPGA处理模块还用于通过配置芯片实现代码存储与加载功能；
[0014]所述FPGA处理模块包括时钟电路，所述时钟电路用于提供FPGA处理模块工作所需的时钟信号。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述CPCI总线模块还用于通过电阻设置Local总线的工作模式和PCI总线的匹配阻抗，以及通过EEPROM存储桥芯片内部寄存器的配置信息。
[0016]在上述技术方案的基础上，所述CAN总线模块还用于通过电平转换芯片实现多路CAN总线间的电平转换，以及通过光耦隔离芯片实现CAN收发隔离功能。
[0017]在上述技术方案的基础上，所述AD转换模块还用于将隔离电压信号送至运算放大器跟随电路处理，以及将运算放大器跟随电路处理后的信号送至ADC转换电路，实现ADC变换。
[0018]在上述技术方案的基础上，所述多功能CPCI板卡还包括电源模块，所述电源模块用于对FPGA处理模块、CPCI总线模块、CAN总线模块、AD转换模块和FLASH模块进行供电。
[0019]本专利技术提供的一种多功能CPCI板卡的控制方法，用于控制上述所述的多功能CPCI板卡，该控制方法具体包括以下步骤：
[0020]基于周期轮询方式对PCI总线至Local总线的数据进行接收；
[0021]基于中断方式对Local总线至PCI总线的数据进行发送。
[0022]在上述技术方案的基础上，还包括，对于CAN数据的接收，具体为：
[0023]查询CAN状态寄存器以判断接收寄存器中是否存在数据：若无数据，则继续对接收寄存器中是否存在数据进行循环查询；若有数据，则查询FIFO是否为非满状态，并当FIFO为非满状态时，将接收寄存器中的数据写入FIFO；
[0024]循环查询FIFO是否为非空状态且DRAM区间左端口的上一个数据是否被读取，若均为是，则读取FIFO中的数据并将读取的数据写入DRAM区间右端口。
[0025]在上述技术方案的基础上，还包括，对于CAN数据的发送，具体为：
[0026]查询DRAM状态寄存器以判断DRAM的接收区是否存在数据：若无数据，则继续对DRAM的接收区是否存在数据进行循环查询；若有数据，则PCI总线到Local总线的数据进行接收，并查询FIFO是否为非满状态，当FIFO为非满状态时，读取DRAM区间右端口的数据并将读取的数据写入FIFO中；
[0027]查询CAN状态寄存器以判断发送寄存器中是否存在数据：若有数据，则继续对发送寄存器中是否存在数据进行循环查询；若无数据，则查询FIFO是否为非空状态，并当FIFO为非空状态时，读取FIFO中的数据并将读取的数据写入CAN发送寄存器，向外部设备发送数据。
[0028]在上述技术方案的基础上，还包括，对于ADC数据的采集，具体为：
[0029]通过继电器以一定周期循环实现多路模拟信号并依序选通一路进行采集；
[0030]将采集的数据进行滤波处理，并将滤波后的数据发送给DRAM数据区右端口，由DRAM数据区左端口将数据提供给计算机主板进行处理。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过FPGA处理模块、CPCI总线模块、CAN总线模块、AD转换模块、FLASH模块和电源模块的设置，使得整个控制流程简洁明了，具有很强的实时性，有利于提高测发控系统的智能化、集成化，有效满足航天测发控系统应用需求。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例中一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例中一种多功能CPCI板卡的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0035]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0036]参见图1所示，本专利技术实施例提供的一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡，包括FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列)处理模块、CPCI总线模块、CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线模块、AD(模拟
‑
数字)转换模块、FLASH(闪存)模块和电源模块。Local总线用于连接FPGA处理模块和CPCI总线模块，所述Local总线用于连接CPCI总线模块和计算机主板。本专利技术的多功能CPCI板卡，是将CPCI总线通讯、CAN总线通讯、模拟量采集、设备累计工作时间有机结合于一体的设备。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡，其特征在于，包括：FPGA处理模块，其用于通过桥芯片完成PCI总线的控制、Local总线的控制、CAN总线通讯控制、模拟量采集控制和状态机控制；CPCI总线模块，其用于通过桥芯片进行PCI总线和Local总线之间的数据传递；CAN总线模块，其用于通过多路CAN控制器实现FPGA处理模块和外部设备间的数据收发；AD转换模块，其用于将多路电压量信号经继电器开关依序选通一路后送至隔离电路；FLASH模块，其用于当多功能CPCI板卡开机时读取上次断电时的已累计工作时间，并对读取的时间进行存储；其中，所述Local总线用于连接FPGA处理模块和CPCI总线模块，所述Local总线用于连接CPCI总线模块和计算机主板。2.如权利要求1所述的一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡，其特征在于：所述FPGA处理模块还用于通过配置芯片实现代码存储与加载功能；所述FPGA处理模块包括时钟电路，所述时钟电路用于提供FPGA处理模块工作所需的时钟信号。3.如权利要求1所述的一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡，其特征在于：所述CPCI总线模块还用于通过电阻设置Local总线的工作模式和PCI总线的匹配阻抗，以及通过EEPROM存储桥芯片内部寄存器的配置信息。4.如权利要求1所述的一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡，其特征在于：所述CAN总线模块还用于通过电平转换芯片实现多路CAN总线间的电平转换，以及通过光耦隔离芯片实现CAN收发隔离功能。5.如权利要求1所述的一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡，其特征在于：所述AD转换模块还用于将隔离电压信号送至运算放大器跟随电路处理，以及将运算放大器跟随电路处理后的信号送至ADC转换电路，实现ADC变换。6.如权利要求1所述的一种应用于测发控系统的多功能CPCI板卡，其特征在于：所述多功能CPCI板卡还包括电源模块，所述电源模块用于对FPGA处理模块、CPCI总线模块、CAN总线模块、AD转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：程炼，李朝波，江云天，王卓，陈芳，赵浩，王欢，石妙，艾迪，张少雷，
申请(专利权)人：湖北航天技术研究院总体设计所，
类型：发明
国别省市：