一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法及系统技术方案

技术编号：42688714 阅读：22 留言：0更新日期：2024-09-10 12:37

本发明专利技术公开了一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法及系统。在光纤陀螺仪市场需求日益增长的情况下，提高批量生产的效率成为亟待解决的问题。传统的光纤陀螺仪数字板筛选过程繁琐，且需要使用数字测试箱、信号发生器、示波器等多种仪器设备，筛选效率低下。本发明专利技术提出一种新的筛选测试方法，使用FPGA内部IP核自产生筛选波形并通过D/A转换器输出，用A/D转换器采集该信号，并将采集数据通过串口芯片发送至上位机，进而提高了筛选效率、并扩大了数字电路板功能验证范围。本发明专利技术解决了传统光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法效率低下的问题。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，属于数字电路板功能验证筛选。

技术介绍

1、近年来，干涉型数字闭环光纤陀螺仪发展迅速，市场应用广泛，前景广阔，因此，实现光纤陀螺仪的高效率批量生产具有重要意义。

2、目前光纤陀螺仪生产过程中，前期数字电路板功能筛选耗费了较大的人力资源和时间成本。传统的数字电路板筛选方法需要额外的设备有：信号发生器、示波器等，信号发生器产生信号，并接到a//d转换器前端电路；最后用示波器观察d/a转换器后端电路输出信号。该方法仅能对电路板上的芯片进行检测，无法检测到串口通信芯片功能是否正常，仍然需要单独对串口通信芯片功能进行检测。

3、所以，传统的数字电路板筛选方法，需要使用大量仪器仪表，包括示波器、信号发生器，操作复杂，单次筛选难以兼顾光纤陀螺仪数字电路板上的不同类型的器件，需要对同一块数字电路板进行多次筛选测试，且验证范围有限，无法验证串口通信芯片功能是否正常。

4、因此改进数字电路板筛选方法、提高数字电路板筛选效率亟待解决。

技术实现思路

1、本申请解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法及系统，解决了传统光纤陀螺仪数字板筛选方法复杂、筛选效率低下、筛选成本较高的问题，优化了光纤陀螺仪数字板筛选方法，提高了光纤陀螺仪数字板筛选效率，降低了光纤陀螺仪数字板筛选成本，有利于光纤陀螺仪数字电路板的高效率批量生产。

2、本申请提供的技术方案如下：

<p>3、一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，用于测试陀螺数字电路板上芯片的功能是否正常，陀螺数字电路板上的芯片包括a//d转换器、d/a转换器、数字逻辑电路和串口通信芯片，a//d转换器前端电路的信号输入点为探测器；筛选方法包括：

4、s1：数字逻辑电路对主时钟进行分频，产生第一时钟传输给a/d转换器，产生第二时钟传递给d/a转换器，产生第三时钟传递给串口通信芯片，a/d转换器、d/a转换器以及串口通信芯片分别依据第一时钟、第二时钟和第三时钟运行；

5、s2：数字逻辑电路调用内部ip核，使其输出筛选波形的测试信号；

6、s3：测试信号传输给d/a转换器，d/a转换器把输出的信号接到探测器，探测器将信号传输给a/d转换器前端运算放大器，a/d转换器前端运算放大器将接收的信号转换为差分信号，随后差分信号进入a/d转换器，a/d转换器输出的信号传输给数字逻辑电路，数字逻辑电路输出的信号发送给串口通信芯片；

7、s4：串口通信芯片输出的信号发送给上位机，上位机显示的串口通信芯片输出的信号与数字逻辑电路输出的测试信号比较，来判断陀螺数字电路板上芯片的功能是否正常。

8、所述步骤s1中，分频的分频数与工作时钟的关系为：cnt＝主时钟/工作时钟；其中cnt为分频数，主时钟在本专利技术中为55.296mhz；工作时钟与波特率之间的关系为：传输一帧数据所需时间t1＝1/波特率*传输位数；工作时钟＝1/t1；波特率为串口通信芯片传输数据所用的时钟。

9、所述步骤s2中，测试信号的筛选波形为正弦波、或方形波。

10、所述步骤s2中，测试信号的筛选波形可以输出方波、正弦波、锯齿波波形；在本专利技术中，选择正弦波作为筛选波形。

11、所述测试信号的筛选波形频率＝1/[(n-1)*t1]，筛选波形周期＝(n-1)*t1；

12、传输一帧数据所需时间t1＝1/波特率*传输位数；

13、为完整显示筛选波形，将一个周期内的筛选波形分割为n个点，且在n个分割点时上位机完整显示筛选波形。

14、所述步骤s4中，串口通信芯片通过单工rs422串行总线与上位机连接。

15、所述步骤s4中，若上位机显示的串口通信芯片输出的信号与数字逻辑电路输出的测试信号的筛选波形一致，则陀螺数字电路板上芯片的功能正常，否则，陀螺数字电路板上芯片的功能不正常。

16、所述数字逻辑电路包括fpga，fpga用于对主时钟进行分频，产生第一时钟传输给a/d转换器，产生第二时钟传递给d/a转换器，产生第三时钟传递给串口通信芯片；fpga用于调用内部ip核，使其输出筛选波形的测试信号；fpga用于接收a/d转换器输出的信号、且自身输出信号并发送给串口通信芯片。

17、通过对测试信号的频率控制和分频的控制，保证了获得的测试信号在能准确传递、不失真。

18、一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选系统，包括：陀螺数字电路板上的a//d转换器、d/a转换器、数字逻辑电路、探测器和串口通信芯片，以及负载于数字逻辑电路的主时钟分频模块、测试信号发生模块和信号接收与发送模块；

19、主时钟分频模块，对主时钟进行分频，产生第一时钟传输给a/d转换器，产生第二时钟传递给d/a转换器，产生第三时钟传递给串口通信芯片，a/d转换器、d/a转换器以及串口通信芯片分别依据第一时钟、第二时钟和第三时钟运行；

20、测试信号发生模块，输出筛选波形的测试信号，并使测试信号传输给d/a转换器；

21、d/a转换器把输出的信号接到探测器，探测器将信号传输给a/d转换器前端运算放大器，a/d转换器前端运算放大器将接收的信号转换为差分信号，随后差分信号进入a/d转换器；a/d转换器输出的信号传输给信号接收与发送模块，信号接收与发送模块输出的信号发送给串口通信芯片，串口通信芯片输出的信号发送给上位机。

22、综上所述，本申请与现有技术相比的优点在于：

23、本专利技术通过改进筛选方法实现了通过陀螺数字电路板进行自检测的方法，省去了示波器和信号发生器等仪器仪表，扩大了功能筛选范围，解决了现有技术目前无法测量串口发送芯片的功能完整性的问题，缩短了筛选时间。

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【技术保护点】

1.一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，用于测试陀螺数字电路板上芯片的功能是否正常，陀螺数字电路板上的芯片包括A//D转换器、D/A转换器、数字逻辑电路和串口通信芯片，A//D转换器前端电路的信号输入点为探测器；其特征在于，筛选方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，其特征在于：所述步骤S1中，数字逻辑电路对主时钟进行分频的分频数与工作时钟的关系为：

3.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，其特征在于：所述步骤S2中，测试信号的筛选波形可以为方波、正弦波或锯齿波波形。

4.根据权利要求3所述的一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，其特征在于：所述步骤S2中，测试信号的筛选波形频率＝1/[(n-1)*t1]；

5.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，其特征在于：所述步骤S4中，串口通信芯片通过单工RS422串行总线与上位机连接。

6.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，其特征在于：所述步骤S4中，若

7.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，其特征在于：所述数字逻辑电路包括FPGA，FPGA用于对主时钟进行分频，产生第一时钟传输给A/D转换器，产生第二时钟传递给D/A转换器，产生第三时钟传递给串口通信芯片；FPGA用于调用内部IP核，使其输出筛选波形的测试信号；FPGA用于接收A/D转换器输出的信号、且自身输出信号并发送给串口通信芯片。

8.一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选系统，其特征在于，包括：陀螺数字电路板上的A//D转换器、D/A转换器、数字逻辑电路、探测器和串口通信芯片，以及负载于数字逻辑电路的主时钟分频模块、测试信号发生模块和信号接收与发送模块；

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【技术特征摘要】

1.一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，用于测试陀螺数字电路板上芯片的功能是否正常，陀螺数字电路板上的芯片包括a//d转换器、d/a转换器、数字逻辑电路和串口通信芯片，a//d转换器前端电路的信号输入点为探测器；其特征在于，筛选方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，其特征在于：所述步骤s1中，数字逻辑电路对主时钟进行分频的分频数与工作时钟的关系为：

3.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，其特征在于：所述步骤s2中，测试信号的筛选波形可以为方波、正弦波或锯齿波波形。

4.根据权利要求3所述的一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，其特征在于：所述步骤s2中，测试信号的筛选波形频率＝1/[(n-1)*t1]；

5.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪数字电路板功能验证筛选方法，其特征在于：所述步骤s4中，串口通信芯片通过单工rs422串行总线与上位机连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋庆志，石海洋，贺洋，于海成，刘建安，安冰洋，蔡肖建，
申请(专利权)人：北京航天时代光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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